Comment pouvons-nous convertir en toute sécurité des flottants en entiers en C tout en évitant les violations d'alias strict ?

Type-Punning : une discussion sur la conversion appropriée de float en int

L'opération rapide de racine carrée inverse présentée dans le code utilise des hacks de bits pour atteindre l'efficacité. Cependant, cela soulève des inquiétudes concernant le type-punning et les violations potentielles des règles.

Le problème : violation du strict-aliasing

Le compilateur met en garde contre le déréférencement d'un pointeur de type-punned, violant ainsi les règles du strict-aliasing. . L'alias strict fait référence à l'hypothèse selon laquelle l'accès à la mémoire via des pointeurs de différents types peut entraîner des conséquences inattendues.

Options de diffusion alternatives

La question posée explore l'opportunité d'utiliser static_cast, reinterpret_cast ou Dynamic_cast. comme solutions potentielles.

static_cast

Static_cast effectue une conversion implicite entre les types compatibles. Cependant, dans ce cas, float et int32_t ne sont pas des types compatibles, ce qui rend static_cast inapproprié.

reinterpret_cast

Reinterpret_cast permet la conversion entre des types non liés. Cependant, cela modifie simplement l'interprétation des bits et ne garantit pas la sécurité du type. L'utilisation de reinterpret_cast ne résoudrait pas la violation d'alias.

dynamic_cast

Dynamic_cast n'est pas applicable dans ce contexte car il est utilisé pour la programmation orientée objet et la vérification des relations de types au moment de l'exécution.

L'approche correcte

La solution suggérée consiste à utiliser memcpy pour réaliser la conversion de type. Memcpy copie les octets entre les emplacements mémoire sans interprétation de type, contournant ainsi le problème d'alias strict.

Implémentation du code

float xhalf = 0.5f*x;
uint32_t i;
assert(sizeof(x) == sizeof(i));
std::memcpy(&i, &x, sizeof(i));
i = 0x5f375a86 - (i>>1);
std::memcpy(&x, &i, sizeof(i));
x = x*(1.5f - xhalf*x*x);
return x;

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