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c++ - 不同的普通可复制类型之间的 std::memcpy 是未定义的行为吗？

coder 2023-05-01 原文

长期以来，我一直在使用 std::memcpy 来规避严格别名。

例如，检查 float，如 this :

float f = ...;
uint32_t i;
static_assert(sizeof(f)==sizeof(i));
std::memcpy(&i, &f, sizeof(i));
// use i to extract f's sign, exponent & significand

但是，这一次，我检查了标准，我没有找到任何可以验证这一点的东西。我发现的只有 this :

For any object (other than a potentially-overlapping subobject) of trivially copyable type T, whether or not the object holds a valid value of type T, the underlying bytes ([intro.memory]) making up the object can be copied into an array of char, unsigned char, or std​::​byte ([cstddef.syn]).40 If the content of that array is copied back into the object, the object shall subsequently hold its original value. [ Example:

#define N sizeof(T)
char buf[N];
T obj;                          // obj initialized to its original value
std::memcpy(buf, &obj, N);      // between these two calls to std​::​memcpy, obj might be modified
std::memcpy(&obj, buf, N);      // at this point, each subobject of obj of scalar type holds its original value

— end example ]

和 this :

For any trivially copyable type T, if two pointers to T point to distinct T objects obj1 and obj2, where neither obj1 nor obj2 is a potentially-overlapping subobject, if the underlying bytes ([intro.memory]) making up obj1 are copied into obj2,41 obj2 shall subsequently hold the same value as obj1. [ Example:

T* t1p;
T* t2p;
// provided that t2p points to an initialized object ...
std::memcpy(t1p, t2p, sizeof(T));
// at this point, every subobject of trivially copyable type in *t1p contains
// the same value as the corresponding subobject in *t2p

— end example ]

因此，允许 std::memcpy 将 float 与 char[] 进行交互，并且 std::memcpy 也允许在相同的普通类型之间进行编码。

我的第一个示例(以及链接的答案)是否定义明确？或者检查 float 的正确方法是将 std::memcpy 放入 unsigned char[] 缓冲区，并使用 shift s 和 ors 来构建一个 uint32_t？

注意:查看 std::memcpy 的保证可能无法回答这个问题。据我所知，我可以用一个简单的字节复制循环替换 std::memcpy ，问题也是一样的。

最佳答案

标准可能无法正确说明这是允许的，但几乎可以肯定是应该的，并且据我所知，所有实现都会将此视为已定义的行为。

为了便于复制到实际的 char[N] 对象中，构成 f 对象的字节可以像 一样被访问字符[N]。我相信这部分没有争议。

char[N] 中表示 uint32_t 值的字节可以复制到 uint32_t 对象中。我相信这部分也没有争议。

我相信，同样无可争议的是，例如fwrite 可能在程序的一次运行中写入了字节，而 fread 可能在另一次运行中读回了它们，甚至完全是另一个程序。

由于最后一部分，我相信字节来自哪里并不重要，只要它们构成某些 uint32_t 对象的有效表示。你可以循环遍历所有 float 值，在每个值上使用 memcmp 直到你得到你想要的表示，你知道这将与那个相同您将其解释为的 uint32_t 值。你可以甚至在另一个程序中做到这一点，一个编译器从未见过的程序。那将是有效的。

如果从实现的角度来看，您的代码与明确有效的代码无法区分，那么您的代码必须被视为有效。

关于c++ - 不同的普通可复制类型之间的 std::memcpy 是未定义的行为吗？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/51300626/

可复制未定codememcpysectionc++language-lawyerc++17undefined-behaviorstrict-aliasing

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