如何将double转换为浮点指针？

Question

我正在尝试将 double 转换为浮点指针，但我不知道正确的方法。

这是我的代码

#include <iostream>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    // insert code here...


    float *f;
    double d = 10;

    f = reinterpret_cast<float*>(&d);
    d = 20;

    std::cout << "RESULT : " << *f << std::endl;
    return 0;
}

我得到以下结果。

RESULT : 0
Program ended with exit code: 0

如何正确地将双精度转换为浮点指针？

ADD : 我期望得到的结果是 20

Answer 1

考虑：

#include <cstdio>
#include <cassert>

using namespace std;

int main()
{
    double d = 10;
    float f;
    assert( sizeof d == 8 );
    assert( sizeof f == 4 );

    unsigned char * d_ = (unsigned char *)&d;
    printf( "%hhx %hhx %hhx %hhx %hhx %hhx %hhx %hhx\n", d_[0], d_[1], d_[2], d_[3], d_[4], d_[5], d_[6], d_[7] );
}

至少在我的机器上，这会给出以下输出：

0 0 0 0 0 0 24 40

说明：

这是 double 的内部表示，其值为 10。

通过将double * 转换为float *，您只看到了前四个字节——0 0 0 0。您是否明白为什么在取消引用指针时会得到0 输出？

（除了正如其他人指出的那样，由于破坏了严格的别名，指针的取消引用是未定义的行为。）

解决方案：

你可能想要是转换d的值：

static_cast<float>(d);

您可以然后将该值存储在正确类型的对象中：

float f = static_cast<float>(d);
float * fp = &f;

Answer 2

你的指针转换代码是正确的。

错误是*f，它通过违反严格的别名规则导致未定义的行为。您不能通过其指向的对象的类型错误的指针来读取或写入。 （有一小部分例外）。

Answer 3

行为是未定义：语言没有提供这样做的方法。例如，sizeof(float*) 不必与sizeof(double*) 相同。 C++ 旨在最大限度地提高灵活性。

您可以将double 的地址转换为const unsigned char* 指针并以这种方式读取内存。

否则你需要求助于汇编，在 CPU 级别，指向类型的指针和整数类型之间的区别相当模糊。

如果您想将double转换为float，然后编写

double d = 10; float f = d;

Answer 4

你要做的是缩小static_cast：

auto f = static_cast<float>(d);
float* pointer = &f;

reinterpret_cast 的使用将失败，因为它不会发出编译器将double 的按位表示更改为float 的表示。它实际上会将双精度值重新解释为浮点数，由于表示不同，会产生奇怪和未定义的结果。另一边的static_cast 会照顾您，确保正确调整表示，如有必要，可能会截断最低有效位。在此之后，您可以安全地使用浮点变量的地址并通过指针访问该值。

Answer 5

你想要的行为可以在 C++ 中实现。虽然不是通过原始指针，但 C++ 允许用户定义类型。

class double_as_float {
  double& d;
public:
  double_as_float(double& d) : d(d) { }
  float operator*() const { return static_cast<float>(d); }
};

用法：

#include <iostream>
int main() {

    double d = 10;

    double_as_float f { d };
    d = 20;

    std::cout << "RESULT : " << *f << std::endl;
    return 0;
}