訪問 float 的 4 個字節是否會破壞 C++ 別名規則

Question

我需要讀取文件的二進制內容並將提取的字節轉換為單精度浮點數。 此處已詢問如何執行此操作。 這個問題確實有正確的答案，但我想知道一個特定的答案是否真的有效 C++ 代碼。

該答案給出了以下代碼：

float bytesToFloat(uint8_t *bytes, bool big_endian) {
    float f;
    uint8_t *f_ptr = (uint8_t *) &f;
    if (big_endian) {
        f_ptr[3] = bytes[0];
        f_ptr[2] = bytes[1];
        f_ptr[1] = bytes[2];
        f_ptr[0] = bytes[3];
    } else {
        f_ptr[3] = bytes[3];
        f_ptr[2] = bytes[2];
        f_ptr[1] = bytes[1];
        f_ptr[0] = bytes[0];
    }
    return f;
}

這實際上是有效的 C++ 代碼嗎？ 我不確定它是否違反任何別名規則。

請注意，我針對的是具有大端字節序的平台，其中保證浮點數至少為 32 位長。

Answer 1

這實際上是有效的 C++ 代碼嗎？

可能是的。 它有一些先決條件：

• std::uint8_t必須是unsigned char的別名
• sizeof(float)必須為 4
• bytes + 3不能溢出緩沖區。

如果前兩個不成立，您可以添加檢查以確保安全編譯失敗：

static_assert(std::is_same_v<unsigned char, std::uint8_t>);
static_assert(sizeof(float) == 4);

我不確定它是否違反任何別名規則。

unsigned char不受此類限制。 std::uint8_t如果已定義，實際上是unsigned char的別名，在這種情況下，顯示的程序定義明確。 從技術上講，規則並不能保證這一點，但上述檢查將處理不適用的理論情況。

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float 保證至少有32 位長。

代碼必須恰好是 32 位長才能工作。 它還必須具有與序列化浮點數的系統上完全相同的位級格式。 如果它的兩端都是標准的 IEE-754 單精度，那么你很好； 否則所有的賭注都沒有了。