C のトラップ表現とは何ですか?また、Float の整数表現に安全にアクセスするにはどうすればよいですか?

C のトラップ表現の詳細: 未定義の動作を理解する

C プログラミングでは、「トラップ表現」とは、以下のビット パターンを指します。特定のデータ型が占めるメモリ空間内で使用されますが、その型の値として使用されると未定義の動作が引き起こされます。 C89 では明示的に定義されていませんが、この用語は C99 で導入され、そのようなビット パターンを包括するものとして機能します。

トラップ表現の存在は、すべてのデータ型に対して保証されているわけではありません。実際、標準では、トラップ表現を持たないことが保証されている型は unsigned char だけであると明示的に規定されています。ただし、ここではトラップ表現の 2 つの仮想的な例を示していますが、これらは現代のコンピューティングの実践ではほとんど無関係です。特に、トラップ表現のより実用的な例は、浮動小数点型でのシグナル NaN (Not-a-Number) です。

コード スニペットに関しては、float 変数が int ポインターに変換されます。

float f=3.5;
int *pi = (int*)&f;

sizeof(int) と sizeof(float) が等しいと仮定すると、このコードにはポインターが原因で未定義の動作があることに注意することが重要です。エイリアシングルール。これはトラップ表現とは関係ありません。

浮動小数点値の整数表現を正しく抽出するには、次のコードを使用できます。

int extract_int(float f)
{
    union { int i; float f; } u;
    u.f = f;
    return u.i;
}

このコードは共用体を使用して浮動小数点値を解釈します。整数として指定されます。これにより、C99 では未指定の動作が提供されます。返される正確な整数値は定義されていませんが、有効な整数値が保証され、トラップ表現が回避されます。

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