在他最近的谈话“Type punning in modern C++” Timur Doumler said 中，std::bit_cast 不能用于将float 位转换为unsigned char[4]，因为不能从函数返回 C 样式的数组。我们应该要么使用std::memcpy，要么等到C++23（或更高版本），当reinterpret_cast<unsigned char*>(&f)[i]之类的东西会变得很好定义时。
在 C++20 中，我们可以使用 std::array 和 std::bit_cast，
float f = /* some value */;
auto bits = std::bit_cast<std::array<unsigned char, sizeof(float)>>(f);
而不是 C 样式的数组来获取 float 的字节？
【问题讨论】：
标签： c++ c++20 type-punning
是的，这适用于所有主要编译器，据我查看标准，它是可移植的并且保证可以工作。
首先，std::array<unsigned char, sizeof(float)> 保证是一个聚合 (https://eel.is/c++draft/array#overview-2)。由此得出，它在内部恰好包含chars 的sizeof(float) 数量（通常作为char[]，虽然afaics 标准没有强制要求这种特定的实现 - 但它确实说元素必须是连续的）并且不能有任何额外的非静态成员。
因此它很容易复制，并且它的大小也与float 的大小相匹配。
这两个属性允许您在它们之间bit_cast。
【讨论】：
struct X { unsigned char elems[5]; }; 满足您引用的规则。它当然可以用最多 4 个元素进行列表初始化。它可以也用 5 个元素进行列表初始化。我不认为任何标准库的实现者讨厌人们实际这样做，但我认为它在技术上是一致的。
elems[5]。那时我看不出你怎么会得到一个聚合，sizeof(array<char, sizeof(T)>) != sizeof(T)?
struct X { unsigned char c1, c2, c3, c4; }; 或struct X { unsigned char elems[4]; }; - 所以虽然字符需要是该聚合的元素，这允许它们成为直接聚合元素或单个子聚合的元素。
P -> Q 并不暗示!P 的情况
array 本身不会有填充。它的实现可能没有填充（并且任何实现都应该被视为功能失调），但不能保证array 本身不会。
标题
<array>定义了一个类模板，用于存储固定大小 对象序列。数组是一个连续的容器。一个实例 的array<T, N>存储N类型为T的元素，因此size() == N是一个不变量。数组是一个集合，最多可以用
N进行列表初始化 类型可转换为T的元素。数组满足容器和 可逆容器 (
[container.requirements])，除了默认 构造的数组对象不为空并且该交换没有 恒定的复杂性。数组满足一些要求 序列容器。此处仅提供操作说明 在这些表之一中未描述的数组上，对于 有附加语义信息的操作。
标准实际上并不要求std::array 有一个T[N] 类型的公共数据成员，因此理论上sizeof(To) != sizeof(From) 或is_trivially_copyable_v<To> 是可能的。
不过，如果这在实践中不起作用，我会感到惊讶。
【讨论】：
是的。
根据描述std::bit_cast 行为的paper 及其proposed implementation，只要这两种类型具有相同的大小并且可以轻松复制，强制转换应该是成功的。
std::bit_cast 的简化实现应该是这样的：
template <class Dest, class Source>
inline Dest bit_cast(Source const &source) {
static_assert(sizeof(Dest) == sizeof(Source));
static_assert(std::is_trivially_copyable<Dest>::value);
static_assert(std::is_trivially_copyable<Source>::value);
Dest dest;
std::memcpy(&dest, &source, sizeof(dest));
return dest;
}
由于浮点数（4 字节）和 unsigned char 和 size_of(float) 的数组尊重所有这些断言，因此将执行底层 std::memcpy。因此，结果数组中的每个元素都是浮点数的一个连续字节。
为了证明这种行为，我在 Compiler Explorer 中编写了一个小示例，您可以在此处尝试：https://godbolt.org/z/4G21zS。浮点数 5.0 正确存储为字节数组 (Ox40a00000)，对应于 Big Endian 中该浮点数的十六进制表示。
【讨论】：
std::array 保证没有填充位等吗？
auto bits = reinterpret_cast<std::array<unsigned char, sizeof(float)>&>(f) 并得到完全相同的输出。这能证明什么吗？
std::array 满足ContiguiosContainer (C++17 起) 的要求。
std::vector 也满足相同的标准，显然不能在这里使用。是否需要std::array 将元素保存在类内（在字段中），以防止它成为指向内部数组的简单指针？ （就像向量中一样，它也有大小，字段中不需要有哪个数组）
std::array 的聚合要求实际上需要它在里面存储元素，但我担心布局问题。