C 中的陷阱表示
陷阱表示是一种位模式,适合特定数据类型的存储空间,但会触发未定义的行为当解释为该类型的值时。这个概念是在 C99 标准中引入的,通常适用于 C 中的所有类型,包括指针。
陷阱表示的示例
陷阱表示的常见示例是浮点数据类型中的信号 NaN(非数字)。 IEEE 754 标准定义了发信号 NaN 的行为,但 C99 标准明确未定义其行为。因此,在 C 中操纵 NaN 信号可能会导致不可预测的结果。
Float 到 Int 转换的情况
在提供的代码片段中:
float f = 3.5; int *pi = (int *)&f;
假设 sizeof(int) == sizeof(float),代表 f 的位模式被复制到由圆周率。但是,位模式被解释为整数,这会触发未定义的行为,因为位模式可能不是有效的整数表示形式。
要安全地将浮点值转换为整数,同时保留二进制表示形式,应该使用显式类型转换操作:
int pi = *(int *)&f;
此代码使用 *(int *&) 构造将指针类型转换为正确的类型,然后取消引用它以获取整数value.
在 C99 中,此类显式类型转换具有未指定的行为,这意味着生成的整数值不能保证与浮点数的二进制表示形式相同。但是,它提供了一致且定义良好的机制来在不同数据类型之间进行转换。
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