क्या यह फ़्लोट करने के लिए एक पूर्णांक reinterpret_cast सुरक्षित है?

Question

नोट: मैंने गलती से static_cast मूल रूप से पूछा; यही कारण है कि शीर्ष जवाब पहले static_cast का उल्लेख करता है।

मेरे पास कुछ एंडिनल फ्लोट मानों वाली कुछ बाइनरी फ़ाइलें हैं। मैं उन्हें मशीन-स्वतंत्र तरीके से पढ़ना चाहता हूं। मेरी बाइट-स्वैपिंग दिनचर्या (एसडीएल से) हस्ताक्षरित पूर्णांक प्रकारों पर काम करती है।

क्या यह स्याही और फ्लोट्स के बीच बस डालना सुरक्षित है?

float read_float() { 
    // Read in 4 bytes. 
    Uint32 val; 
    fread(&val, 4, 1, fp); 
    // Swap the bytes to little-endian if necessary. 
    val = SDL_SwapLE32(val); 
    // Return as a float 
    return reinterpret_cast<float &>(val); //XXX Is this safe? 
} 

मैं चाहता हूं कि यह सॉफ्टवेयर यथासंभव पोर्टेबल हो।

Answer 1

खैर, static_cast "सुरक्षित" है और इसने व्यवहार को परिभाषित किया है, लेकिन शायद यह आपको नहीं चाहिए। एक अभिन्न मूल्य को फ्लोट प्रकार में कनवर्ट करने से लक्ष्य फ़्लोटिंग-पॉइंट प्रकार में समान अभिन्न मूल्य का प्रतिनिधित्व करने का प्रयास किया जाएगा। अर्थात। 5 प्रकार intfloat के प्रकार में बदल जाएगा (माना जाता है कि यह सटीक रूप से प्रतिनिधित्व योग्य है)।

आप जो करना चाहते हैं वह float मान का ऑब्जेक्ट प्रस्तुति Uint32 चर के रूप में घोषित स्मृति के एक टुकड़े में बना रहा है। परिणामी float मान का उत्पादन करने के लिए आपको उस स्मृति को दोबारा परिभाषित करने की आवश्यकता है। यह, reinterpret_cast

assert(sizeof(float) == sizeof val); 
return reinterpret_cast<float &>(val); 

द्वारा प्राप्त किया जाएगा या, अगर आप चाहें एक ही बात

assert(sizeof(float) == sizeof val); 
return *reinterpret_cast<float *>(&val); 

का एक सूचक संस्करण हालांकि के प्रकार-punning इस तरह एक संकलक कि इस प्रकार में काम करने की गारंटी नहीं है सख्त एलियासिंग semantics। एक और तरीका यह होगा कि

float f; 

assert(sizeof f == sizeof val); 
memcpy(&f, &val, sizeof f); 

return f; 

या आप स्मृति पुनरावृत्ति को लागू करने के लिए प्रसिद्ध यूनियन हैक का उपयोग कर सकते हैं। सख्त अलियासिंग अर्थ विज्ञान के साथ कुछ compilers प्रकार punning

assert(sizeof(float) == sizeof(Uint32)); 

union { 
    Uint32 val; 
    float f; 
} u = { val }; 

return u.f; 

Answer 2

संक्षेप में की आधिकारिक तौर पर समर्थित विधि के रूप में संघ-आधारित दृष्टिकोण सुरक्षित रखते हैं, यह गलत है। आप एक फ्लोट के लिए एक पूर्णांक कास्टिंग कर रहे हैं, और उस समय संकलक द्वारा एक पूर्णांक के रूप में इसका अर्थ लिया जाएगा। उपरोक्त प्रस्तुत संघ समाधान।

संघ के रूप में बात की एक ही तरह करने के लिए एक और तरीका है इस का उपयोग किया जाएगा है:

return *reinterpret_cast<float*>(&val); 

यह भी उतना ही सुरक्षित/ऊपर संघ समाधान के रूप में असुरक्षित है, और मैं निश्चित रूप से एक ज़ोर करने की सिफारिश करेंगे सुनिश्चित करें कि फ्लोट int के समान आकार है।

मैं यह भी चेतावनी दूंगा कि फ्लोटिंग पॉइंट प्रारूप हैं जो आईईईई -754 या आईईईई -854 संगत नहीं हैं (इन दो मानकों में फ्लोट नंबरों के लिए एक ही प्रारूप है, मुझे पूरा यकीन नहीं है कि विस्तार अंतर क्या है, ईमानदार हो)। इसलिए, यदि आपके पास एक कंप्यूटर है जो एक अलग फ़्लोटिंग पॉइंट प्रारूप का उपयोग करता है, तो यह खत्म हो जाएगा। मुझे यकीन नहीं है कि अगर इसे जांचने का कोई तरीका है, तो शायद कहीं से कहीं भी संग्रहीत बाइट्स के डिब्बाबंद सेट को छोड़कर, फ्लोट में अपेक्षित मूल्यों के साथ, फिर मानों को रूपांतरित करें और देखें कि यह "सही" है या नहीं।