如何使用预先计算的十六进制值初始化双精度数组？答案

【问题标题】：How to initialize a double array with the precalculated hex values?如何使用预先计算的十六进制值初始化双精度数组？
【发布时间】：2017-05-20 03:40:57
【问题描述】：

我想实现浮点数数组的初始化。使用预先计算的十六进制值。结果与此类似：

double arr[3];
memcpy(&arr[0], "\xe3\x3b\xef\xf6\xc1\x78\xc6\x3f\xf9\x37\x5a\x8d\xfd\xae\x75\x3f\x62\xe9\x58\x48\x4f\x49\xc6\x3f",24);

我希望这样的初始化在一行中完成。就像在这个例子中一样（但在我的例子中是浮点数）：

const char s[] = "\x48\x69\x21";

在语法上可能吗？

【问题讨论】：

不，没有语法可以在定义点初始化对象的对象表示。
@KerrekSB：这不是太笼统了吗？
@Jarod42 - 不在 C 语言中它不会。它可能是一个陷阱值，或者是一个实现定义的值，但不是 UB。
C 或 C++。根据您使用的这两种不同编程语言中的哪一种，您的问题的答案会非常不同。
@SergeBallesta：如果您的环境不支持文件怎么办？实际的问题是为什么 OP 不想直接以doubles 的形式提供数据，但认为他必须通过char [] 绕道而行。这可能是一个 XY 问题。

标签： c++ arrays floating-point initialization hex

【解决方案1】：

更接近的是工会。问题是字符串litteral的最后一个字符为null，但这应该可以工作：

union {
    char chr[3 * sizeof(double) + 1];
    double arr[3];
} val = { "\xe3\x3b\xef\xf6\xc1\x78\xc6\x3f\xf9\x37\x5a"
    "\x8d\xfd\xae\x75\x3f\x62\xe9\x58\x48\x4f\x49\xc6\x3f" };

只是因为它使用了一个额外的字节，所以会浪费一些内存（通常在 32 位机器上是 4 个字节）

参考标准：

在 C 中，一个（非规范）注释说它应该在 6.5.2.3 结构和联合成员中工作

如果用于访问联合对象内容的成员与上次用于访问的成员不同在对象中存储一个值，该值的对象表示的适当部分被重新解释作为 6.2.6 中描述的新类型中的对象表示（有时称为“类型双关语")

我找不到任何关于 C++ 的参考说明它是否被允许，但所有常见的编译器都接受它。我能找到的更相关的是

9.5 联合 [class.union]

在一个联合中，任何时候最多可以有一个非静态数据成员处于活动状态，即at的值大多数非静态数据成员可以随时存储在联合中...联合对象的所有非静态数据成员都具有相同的地址。

这解释了为什么它可以工作

和：

3.10 左值和右值 [basic.lval]

§10 如果一个程序试图通过 glvalue 访问对象的存储值，而不是其中一个以下类型的行为未定义... [未引用联合访问]

这清楚地表明它会导致未定义的行为。问题是相同的段落（称为严格别名规则）也存在于 C 6.5 Expressions §7...

TL/DR：联合方式在 C 中是明确有效的，在 C++ 中可能是 UB，所以我的建议是将它放在链接到 C++ 程序的 C 编译单元中。

【讨论】：

问题是关于 C++，而不是 C。并且不允许通过 union 进行 C++ 类型双关的 AFAIK。
@Olaf：在某些情况下是允许的。其他用途是非标准的，最终以 UB 结尾，但实际上可能会按预期工作。
@AndyG 随着每个版本的发布，编译器以优化的名义利用 UB 变得更有创意。仅仅因为某件事可能今天有效，并不意味着它明天就会有效。
@Olaf 我说的是单独的编译单元，从未说过您可以在 C 和 C++ 源文件中使用相同的语法。但是我直接在 C++ 程序中使用 C 标准库中的函数，而我不能从 Python 或 Java 或 ...

【解决方案2】：

C++20 在 C++ 中带来了一种非常需要的非 UB 类型双关语。您现在可以执行以下操作。欢欣鼓舞。

double arr[] = {
    std::bit_cast<double>(0xE33BEFF6C178C63F),
    std::bit_cast<double>(0xF9375A8DFDAE753F),
    std::bit_cast<double>(0x62E958484F49C63F)
};

【讨论】：

【解决方案3】：

我建议使用hex floating-point literals 而不是位模式

double arr[] =
{
    -0x1.beff6c178c63fp564, // 0xE33BEFF6C178C63F
    -0x1.75a8dfdae753fp916, // 0xF9375A8DFDAE753F
    0x1.958484f49c63fp559,  // 0x62E958484F49C63F
};

【讨论】：