线应该是什么意思？

Question

float sqrt_approx(float z) {
    int val_int = *(int*)&z; /* Same bits, but as an int */
    /*
     * To justify the following code, prove that
     *
     * ((((val_int / 2^m) - b) / 2) + b) * 2^m = ((val_int - 2^m) / 2) + ((b + 1) / 2) * 2^m)
     *
     * where
     *
     * b = exponent bias
     * m = number of mantissa bits
     *
     * .
     */

    val_int -= 1 << 23; /* Subtract 2^m. */
    val_int >>= 1; /* Divide by 2. */
    val_int += 1 << 29; /* Add ((b + 1) / 2) * 2^m. */

    return *(float*)&val_int; /* Interpret again as float */
}

我正在阅读有关计算平方根的方法的 wiki 文章。 我来到了这段代码，并在这一行加注了星标。

 int val_int = *(int*)&z; /* Same bits, but as an int */

为什么他们将 z 转换为 int 指针然后取消引用它？ 为什么不直接说val_int = z; 为什么要使用指针？ PS：我是初学者。

Answer 1

这称为类型双关语。 这种特殊用法违反了严格的别名规则

通过获取浮点值 z 的地址，并将其重新解释为 integer 值的地址，作者试图访问表示此浮点数的内存字节，但方便的是int 。

它与 int val_int = z; 不同。 这会将浮点值转换为 integer，从而导致 memory 中的位不同。

除了严格的别名问题之外，这里的一个大问题是代码对任何目标系统上的int大小和字节序进行了假设。 因此，代码不可移植。

访问z字节的正确方法是char数组：

const uint8_t* zb = (const uint8_t*)&z;

然后，您可以使用特定的字节顺序从这些构造一个适当大小的 integer ：

uint32_t int_val = ((uint32_t)zb[0]) |
                   (((uint32_t)zb[1]) << 8) |
                   (((uint32_t)zb[2]) << 16) |
                   (((uint32_t)zb[3]) << 24);

这类似于一个更简单的调用，假设您使用的是 little-endian 系统：

uint32_t int_val;
memcpy(&int_val, &z, sizeof(int_val));

但这不是全貌，因为float字节序是标准化的（至少，假设您的代码针对的是IEEE 754 ），而int是系统相关的。

至此，整个例子就崩溃了。 在基本层面上，原始代码是（假设）基于技巧的快速近似。 如果您想“正确”地执行这些技巧，那会变得有些混乱。

Answer 2

发生的情况是int val_int = *(int*)&z浮点数的位重新解释为整数或更确切地说是位域，并直接对浮点数的符号、尾数和指数进行操作，而不是依赖于处理器的操作。

int val_int = z将应用从 float 到 int 的转换——一个完全不同的操作。

通常，不建议此类操作，因为在不同的平台上，尾数、指数和符号的解释和位置可能有不同的约定。 int也可能具有不同的大小。 此外，最可以肯定的是，本地操作更高效、更可靠。