使用联合代替强制转换的定义是否明确？

Question

今天早上我和一位同事讨论了检测字节顺序的“编码技巧”的正确性。

诀窍是：

bool is_big_endian()
{
  union
  {
    int i;
    char c[sizeof(int)];
  } foo;


  foo.i = 1;
  return (foo.c[0] == 1);
}

对我来说，union 的这种用法似乎是不正确的，因为设置联合体的一个成员并读取另一个成员没有定义良好。但我不得不承认，这只是一种感觉，我缺乏实际证据来证实我的观点。

这个伎俩正确吗？谁在这里？

Answer 1

您的代码不可移植。它可能适用于某些编译器，也可能不适用于某些编译器。

当您尝试访问联合体的非活动成员时，您对未定义行为的看法是正确的[就像给出的代码的情况一样]

$9.5/1

在联合体中，任一时刻最多有一个数据成员处于活动状态，即任一时刻联合体中最多可以存储一个数据成员的值.

因此 foo.c[0] == 1 是不正确的，因为 c 此时未处于活动状态。如果您认为我错了，请随时纠正我。

Answer 2

不要这样做，最好使用如下所示的内容：

#include <arpa/inet.h>
//#include <winsock2.h> // <-- for Windows use this instead

#include <stdint.h>

bool is_big_endian() {
  uint32_t i = 1;
  return i == htonl(i);
}

---

说明：

htonl 函数将 u_long 从主机转换为 TCP/IP 网络字节顺序（大端字节序）。

---

参考文献：

• http://linux.die.net/man/3/htonl
• http://msdn.microsoft.com/de-de/library/ms738556%28v=vs.85%29.aspx

Answer 3

您是对的，该代码没有明确定义的行为。以下是如何进行便携式操作：

#include <cstring>

bool is_big_endian()
{
    static unsigned const i = 1u;
    char c[sizeof(unsigned)] = { };
    std::memcpy(c, &i, sizeof(c));
    return !c[0];
}

// or, alternatively

bool is_big_endian()
{
    static unsigned const i = 1u;
    return !*static_cast<char const*>(static_cast<void const*>(&i));
}

Answer 4

该函数应命名为 is_little_endian。我认为你可以使用这个联合技巧。或者也可以强制转换为 char。

Answer 5

该代码具有未定义的行为，尽管一些（大多数？）编译器会
至少在有限的情况下定义它。

该标准的意图是reinterpret_cast用于
这。然而，这种意图并没有得到很好的表达，因为标准
无法真正定义行为；没有欲望定义它
硬件不支持它（例如由于对齐问题）。和
同样清楚的是，你不能只是在两个之间进行reinterpret_cast
任意类型并期望它能够工作。

从实施质量的角度来看，我希望
union 技巧和 reinterpret_cast 起作用，如果 union 或
reinterpret_cast 位于同一功能块中； 工会应该
只要编译器可以看到最终类型是union就可以工作
（尽管我使用过编译器，但情况并非如此）。