エイリアスの問題を回避するために、C で Float および Int データ型を安全に操作するにはどうすればよいでしょうか?

Float と Int 間の型操作: 安全なアプローチ

異なるデータ型間で操作を実行しようとする場合、適切なデータ型を考慮することが重要です。エイリアスの競合を回避する方法。次のコード スニペットの型パニングに関する GCC C コンパイラーからの警告は、その代表的な例です。

float InverseSquareRoot(float x)
{
    float xhalf = 0.5f*x;
    int32_t i = *(int32_t*)&x;
    i = 0x5f3759df - (i>>1);
    x = *(float*)&i;
    x = x*(1.5f - xhalf*x*x);
    return x;
}

この問題に対処し、厳密なエイリアシングのコンプライアンスを維持するには、型キャストの代わりに memcpy を利用することをお勧めします。 。以下の修正されたコードは、このメソッドを実装しています。

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;

このアプローチには、memcpy を使用して float から int32_t にバイトをコピーすることが含まれます。重要なのは、float オブジェクトが int32_t 参照を通じて直接アクセスされることはなく、エイリアシング ルールへの準拠が保証されることです。ただし、このメソッドは、assert ステートメントで示されているように、両方の型のサイズが同一であるという前提に依存していることに注意することが重要です。この仮定はほとんどのシナリオに当てはまりますが、特定のケースでは検証する必要があります。

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