Trong cuộc nói chuyện gần đây của anh ấy, kiểu lén lút trong C ++ hiện đại Timur Doumler nói rằng std::bit_castkhông thể sử dụng bit để floatchuyển thành một unsigned char[4]vì các mảng kiểu C không thể được trả về từ một hàm. Chúng ta nên sử dụng std::memcpyhoặc đợi cho đến C ++ 23 (hoặc mới hơn) khi một cái gì đó giống như reinterpret_cast<unsigned char*>(&f)[i]sẽ được xác định rõ.

Trong C ++ 20, chúng ta có thể sử dụng std::arrayvới std::bit_cast,

float f = /* some value */;
auto bits = std::bit_cast<std::array<unsigned char, sizeof(float)>>(f);

thay vì mảng kiểu C để lấy byte của a float?

Vâng, điều này hoạt động trên tất cả các trình biên dịch chính, và theo như tôi có thể thấy khi nhìn vào tiêu chuẩn, nó có thể mang theo và đảm bảo hoạt động.

Trước hết, std::array<unsigned char, sizeof(float)>được đảm bảo là một tổng hợp ( https://eel.is/c++draft/array#overview-2 ). Từ đó, nó chứa chính xác một sizeof(float)số chars bên trong (thường là a char[], mặc dù tiêu chuẩn không bắt buộc thực hiện cụ thể này - nhưng nó nói rằng các yếu tố phải liền kề nhau) và không thể có thêm bất kỳ thành viên không tĩnh nào.

Do đó, nó có thể sao chép một cách tầm thường, và kích thước của nó cũng phù hợp với float.

Hai thuộc tính cho phép bạn ở bit_castgiữa chúng.

Câu trả lời được chấp nhận là không chính xác vì nó không xem xét các vấn đề liên kết và đệm.

Mỗi [mảng] / 1-3 :

Tiêu đề <array>xác định một mẫu lớp để lưu trữ các chuỗi đối tượng có kích thước cố định. Một mảng là một container liền kề. Một thể hiện của array<T, N>các Nphần tử lưu trữ của loại T, vì vậy đó size() == Nlà một bất biến.

Mảng là một tập hợp có thể được khởi tạo danh sách với tối đa N các phần tử có kiểu có thể chuyển đổi thành T.

Một mảng đáp ứng tất cả các yêu cầu của một container và của một container có thể đảo ngược ( [container.requirements]), ngoại trừ một đối tượng mảng được xây dựng mặc định không trống và hoán đổi đó không có độ phức tạp không đổi. Một mảng đáp ứng một số yêu cầu của một thùng chứa trình tự. Mô tả được cung cấp ở đây chỉ cho các hoạt động trên mảng không được mô tả trong một trong các bảng này và cho các hoạt động có thêm thông tin ngữ nghĩa.

Tiêu chuẩn thực sự không yêu cầu std::arrayphải có chính xác một thành viên dữ liệu công khai loại T[N], vì vậy về mặt lý thuyết có thể là như vậy sizeof(To) != sizeof(From)hoặc is_­trivially_­copyable_­v<To>.

Tôi sẽ ngạc nhiên nếu điều này không hoạt động trong thực tế, mặc dù.

Đúng.

Theo bài viết mô tả hành vi của std::bit_castvà việc thực hiện đề xuất của nó cho đến khi cả hai loại có cùng kích thước và có thể sao chép một cách tầm thường, diễn viên sẽ thành công.

Việc thực hiện đơn giản hóa std::bit_castphải giống như:

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;
}

Vì một float (4 byte) và một mảng đối unsigned charvới size_of(float)tất cả các xác nhận đó, nên phần bên dưới std::memcpysẽ được thực hiện. Do đó, mỗi phần tử trong mảng kết quả sẽ là một byte liên tiếp của float.

Để chứng minh hành vi này, tôi đã viết một ví dụ nhỏ trong Compiler Explorer mà bạn có thể thử tại đây: https://godbolt.org/z/4G21zS . Phao 5.0 được lưu trữ chính xác dưới dạng một mảng byte ( Ox40a00000) tương ứng với biểu diễn thập lục phân của số float đó trong Big Endian .