访问浮点数的 4 个字节是否会中断 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浮点数。 此处已询问如何执行此操作。这个问题确实有正确的答案，但我想知道特定的答案是否实际上是有效的 C++ 代码。

这个答案给出了以下代码：

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，我的目标平台是大端字节序，其中浮点数保证至少为 32 位长。

Answer 1

这实际上是有效的 C++ 代码吗？

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) 必须是 4
• 字节+ 3 不得溢出缓冲区。

如果前两个不成立，您可以添加检查以确保编译安全失败：

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

我不确定它是否违反了任何别名规则。

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，显示的程序已明确定义。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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保证 float 的长度至少 32 位。

它的长度必须恰好为 32 位，代码才能正常工作。它还必须具有与序列化浮点的系统上完全相同的位级格式。如果两端都是标准 IEE-754 单精度，那么就很好；否则一切皆废。