厳密なエイリアス違反を回避しながら、C で浮動小数点を整数に安全に変換するにはどうすればよいでしょうか?

型パニング: 適切な Float から Int への変換に関するディスカッション

コード内で示されている高速逆平方根演算は、効率を達成するためにビット ハックを採用しています。ただし、型パニングと潜在的なルール違反に関する懸念が生じます。

問題: 厳密なエイリアス違反

コンパイラは、型パニングされたポインタの参照を解除すると、厳密なエイリアス ルールに違反することを警告します。 。厳密なエイリアシングとは、異なる型のポインターを介してメモリにアクセスすると、意図しない結果が生じる可能性があるという前提を指します。

代替キャスト オプション

この質問では、static_cast、reinterpret_cast、またはdynamic_castの使用の適切性を検討しています。可能性として

static_cast

Static_cast は、互換性のある型間で暗黙的な変換を実行します。ただし、この場合、float と int32_t は互換性のない型であるため、static_cast は不適切になります。

reinterpret_cast

Reinterpret_cast を使用すると、無関係な型間の変換が可能になります。ただし、これはビットの解釈を変更するだけであり、型の安全性は保証されません。 reinterpret_cast を使用しても、エイリアス違反は解決されません。

dynamic_cast

Dynamic_cast は、オブジェクト指向プログラミングと実行時の型関係の検証に使用されるため、このコンテキストでは適用できません。

正しいアプローチ

提案された解決策には、型を達成するために memcpy を使用することが含まれます。 変換。 Memcpy は型解釈を行わずにメモリ位置間でバイトをコピーし、厳密なエイリアシングの問題を効果的に回避します。

コードの実装

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;

以上が厳密なエイリアス違反を回避しながら、C で浮動小数点を整数に安全に変換するにはどうすればよいでしょうか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。