c++ - 访问 float 的 4 个字节是否会破坏 C++ 别名规则

Question

我需要读取文件的二进制内容并将提取的字节转换为单精度 float 。如何做到这一点已经被问到 here 。该问题确实有正确的答案，但我想知道特定答案是否实际上是有效的 C++ 代码。

That answer 给出以下代码:

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;
}

这实际上是有效的 C++ 代码吗？我不确定它是否违反任何别名规则。

请注意，我的目标是具有大端序的平台，其中 float 保证至少为 32 位长。

Answer 1

Is this actually valid C++ code?

可能是的。它有一些先决条件:

• std::uint8_t 必须是 unsigned char
的别名
• sizeof(float) 必须为 4
• bytes + 3 不能溢出缓冲区。

如果前两个不成立，您可以添加检查以确保安全无法编译:

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

I'm not sure whether it violates any aliasing rules.

unsigned char 不受此类限制。 std::uint8_t，如果已定义，实际上是 unsigned char 的别名，在这种情况下，显示的程序定义良好。从技术上讲，规则并不能保证这一点，但上述检查将处理不适用的理论情况。

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float is guaranteed to be at least 32 bits long.

代码的长度必须恰好为 32 位才能正常工作。它还必须具有与浮点被序列化的系统上完全相同的位级格式。如果两端都是标准的 IEE-754 单精度，那么你很好；否则所有赌注都取消。