执行变量的原始副本的简单转换是否会破坏严格别名？

Question

我一直在阅读严格别名最近相当多。 C/C++ 标准规定以下代码无效（未定义的行为是正确的），因为编译器可能将 a 的值缓存在某处，并且在以下情况下无法识别需要更新该值：我更新b；

float *a;
...
int *b = reinterpret_cast<int*>(a);
*b = 1;

该标准还规定 char* 可以为任何内容别名，因此（如果我错了，请纠正我）只要对 char* 变量进行写访问，编译器就会重新加载所有缓存的值被制成。因此，下面的代码是正确的：

float *a;
...
char *b = reinterpret_cast<char*>(a);
*b = 1;

但是当根本不涉及指针的情况下呢？例如，我有以下代码，GCC 向我抛出有关严格别名的警告。

float a = 2.4;
int32_t b = reinterpret_cast<int&>(a);

我想要做的只是复制 a 的原始值，因此不应该应用严格的别名。这里是否存在可能的问题，或者只是 GCC 对此过于谨慎？

编辑

我知道有一个使用memcpy<的解决方案/a>，但它会导致代码的可读性大大降低，所以我不想使用该解决方案。

EDIT2

int32_t b = *reinterpret_cast(&a); 也不起作用。

已解决

这似乎是GCC 中的一个错误。

Answer 1

如果你想复制一些内存，你可以告诉编译器这样做：

编辑：添加了一个函数以获得更可读的代码：

#include <iostream>
using std::cout; using std::endl;
#include <string.h>

template <class T, class U>
T memcpy(const U& source)
{
    T temp;
    memcpy(&temp, &source, sizeof(temp));
    return temp;
}

int main()
{
    float f = 4.2;
    cout << "f: " << f << endl;

    int i = memcpy<int>(f);
    cout << "i: " << i << endl;
}

[代码]
[更新的代码]

编辑：正如用户/GMan 在评论中正确指出的那样，功能齐全的实现可以检查 T 和 U 是否为 POD 。但是，鉴于该函数的名称仍然是 memcpy，您可以依赖开发人员将其视为与原始 memcpy 具有相同的约束。这取决于您的组织。另外，使用目标的大小，而不是源的大小。 （谢谢，奥利。）

Answer 2

基本上，严格的别名规则是“未定义使用与其声明的类型不同的另一种类型访问内存，字符数组除外”。所以，gcc并不过分谨慎。

Answer 3

如果这是您经常需要做的事情，您也可以使用联合，恕我直言，对于此特定目的，联合比强制转换或 memcpy 更具可读性：

union floatIntUnion {
  float a;
  int32_t b;
};

int main() {
  floatIntUnion fiu;
  fiu.a = 2.4;
  int32_t &x = fiu.b;
  cout << x << endl;
}

我意识到这并不能真正回答您有关严格别名的问题，但我认为这种方法使代码看起来更干净并且更好地表达您的意图。

并且还要意识到，即使正确地进行复制，也不能保证您得到的 int 会对应于其他平台上的相同 float，因此请计算任何网络/文件如果您计划创建跨平台项目，则这些浮点数/整数的 I/O 会被排除。