在基于 ARM 的系统中将浮点数转换为整数

Question

我有以下一段名为main.cpp的代码，它将 IEE 754 32 位十六进制值转换为浮点数，然后将其转换为无符号短整型。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    unsigned int input_val = 0xc5dac022;
    float f;
    *((int*) &f) = input_val;
    unsigned short val = (unsigned short) f;
    cout <<"Val = 0x" << std::hex << val << endl;
}

我使用以下命令构建并运行代码：

g++ main.cpp -o main
./main

当我在我的普通 PC 上执行代码时，我得到正确的答案，即0xe4a8 。 但是当我在 ARM 处理器上运行相同的代码时，它会给出0x0的输出。

发生这种情况是因为我正在使用普通 gcc 而不是 aarch64 构建代码吗？ 该代码为 ARM 处理器上的其他一些测试用例提供了正确的输出，但为给定的测试值提供了不正确的输出。 我该如何解决这个问题？

Answer 1

首先，如评论中所述，您通过指针的“类型双关语”违反了严格的别名规则。 您可以通过切换到memcpy来解决这个问题。

接下来，如果我的测试是正确的，作为 IEEE-754 单精度float的位模式0xc5dac022对应于大约 -7000 的值。 这被截断为 -7000，它是负数，不能用unsigned short表示。 因此，根据 C++ 标准 (C++20 N4860) 中的 [7.3.10 p1]，尝试将其转换为unsigned short具有未定义的行为。 请注意，这与尝试将有符号或无符号整数转换为unsigned short的情况不同，后者具有明确定义的“包装”行为。

所以这里没有“正确答案”。 打印 0 是一个完全合法的结果，并且在某种意义上也是合乎逻辑的，因为 0 是最接近 -7000 的unsigned short值。 但是，平台/编译器/优化选项之间的结果会有所不同也就不足为奇了，因为这对于 UB 来说很常见。