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C# 'unsafe' 函数 — *(float*)(&result) 与 (float)(result)

coder 2023-07-09 原文

谁能用简单的方式解释下面的代码:

public unsafe static float sample(){    
      int result = 154 + (153 << 8) + (25 << 16) + (64 << 24);

      return *(float*)(&result); //don't know what for... please explain
}

注意以上代码使用了不安全函数

对于上面的代码，我很难理解，因为我不明白它的返回值与下面的返回值相比有什么区别:

return (float)(result);

如果返回 *(float*)(&result) 是否需要使用不安全函数？

最佳答案

在 .NET 上，float 使用 IEEE binary32 表示使用 32 位存储的单精度 float 。显然，代码通过将位组装成一个 int 来构造这个数字，然后使用 unsafe 将其转换为一个 float。强制转换在 C++ 术语中称为 reinterpret_cast，其中执行强制转换时不进行任何转换 - 位只是被重新解释为新类型。

汇编的数字是十六进制的4019999A或二进制的01000000 00011001 10011001 10011010:

  • 符号位为0(正数)。
  • 指数位是 10000000(或 128)导致指数 128 - 127 = 1(小数乘以 2^1 = 2)。
  • 小数位是 00110011001100110011010，如果不出意外，它几乎具有可识别的 0 和 1 模式。

返回的 float 与 2.4 转换为 float 的位完全相同，整个函数可以简单地用文字 2.4f 替换。

最后的零可能会“打破分数的位模式”，使 float 匹配可以使用浮点文字编写的内容？

那么常规转换和这种奇怪的“不安全转换”有什么区别？

假设以下代码:

int result = 0x4019999A // 1075419546
float normalCast = (float) result;
float unsafeCast = *(float*) &result; // Only possible in an unsafe context

第一个转换采用整数 1075419546 并将其转换为其浮点表示形式，例如1075419546f。这涉及计算将原始整数表示为 float 所需的符号、指数和分数位。这是一项必须完成的重要计算。

第二个转换更为险恶(并且只能在不安全的环境中执行)。 &result 获取 result 的地址，返回指向整数 1075419546 存储位置的指针。指针取消引用运算符 * 然后可用于检索指针指向的值。使用 *&result 将检索存储在该位置的整数，但是首先将指针转换为 float*(指向 float 的指针)a而是从内存位置检索 float ，导致 float 2.4f 被分配给 unsafeCast。所以 *(float*) &result 的叙述是给我一个指向 result 的指针，并假设该指针是指向一个 float 的指针并检索指针指向的值。

与第一次转换不同，第二次转换不需要任何计算。它只是将 result 中存储的 32 位插入 unsafeCast(幸运的是它也是 32 位)。

一般来说，执行这样的转换可能会在很多方面失败，但是通过使用 unsafe，您是在告诉编译器您知道自己在做什么。

关于C# 'unsafe' 函数 — *(float*)(&result) 与 (float)(result)，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/12722840/

ampC#codefloatresultunsafetype-punning

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