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任何人都可以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的函数

对于上面的代码，我很难过，因为我不明白它的返回值与下面的返回值有什么区别：

return (float)(result);

如果您返回，是否有必要使用不安全的功能*(float*)(&result)？

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6 回答 6

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在 .NET 上，a使用 32 位存储float的IEEE binary32单精度浮点数表示。显然，代码通过将位组装成 anint然后将其转换为floatusing 来构造这个数字unsafe。转换在 C++ 术语中称为 a reinterpret_cast，在执行转换时不进行任何转换——这些位只是被重新解释为一种新类型。

IEEE 单精度浮点数

组装的数字是4019999A十六进制或01000000 00011001 10011001 10011010二进制：

  • 符号位为 0（它是一个正数）。
  • 指数位是10000000（或 128）导致指数 128 - 127 = 1（分数乘以 2^1 = 2）。
  • 如果没有别的，小数位00110011001100110011010几乎具有可识别的零和一模式。

返回的 float 具有与 2.4 转换为浮点的完全相同的位，整个函数可以简单地替换为 literal 2.4f。

分数的“破坏位模式”的最后一个零可能是为了使浮点匹配可以使用浮点文字编写的东西？

那么常规演员表和这种奇怪的“不安全演员表”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

第一次转换采用整数1075419546并将其转换为浮点表示，例如1075419546f. 这涉及计算将原始整数表示为浮点数所需的符号、指数和小数位。这是一个必须完成的重要计算。

第二个演员更险恶（只能在不安全的情况下执行）。&result获取返回指向整数存储result位置的指针的地址。然后可以使用1075419546指针解引用运算符来检索指针指向的值。*Using*&result将检索存储在该位置的整数，但是首先将指针转换为 a float*（指向 a 的指针float），而是从内存位置检索浮点数，从而将浮点数2.4f分配给unsafeCast. 所以叙述*(float*) &result是给我一个指针result并假设指针是指向 a 的指针float并检索指针指向的值。

与第一次演员相比，第二次演员不需要任何计算。它只是将存储的 32 位推result入unsafeCast（幸运的是也是 32 位）。

一般来说，执行这样的强制转换可能会在很多方面失败，但通过使用unsafe你告诉编译器你知道你在做什么。

于 2012-10-04T08:09:14.920 回答
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如果我正在解释该方法正确执行的操作，则这是一个安全的等价物：

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

   byte[] data = BitConverter.GetBytes(result);
   return BitConverter.ToSingle(data, 0);
}

正如已经说过的，它将值重新解释int为float.

于 2012-10-04T08:11:58.367 回答
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这看起来像是一次优化尝试。不是进行浮点计算，而是对浮点数的整数表示进行整数计算。

请记住，浮点数像整数一样存储为二进制值。

计算完成后，您将使用指针和强制转换将整数转换为浮点值。

这与将值转换为浮点数不同。这会将 int 值 1 转换为 float 1.0。在这种情况下，您将 int 值转换为存储在 int 中的二进制值所描述的浮点数。

很难正确解释。我会找一个例子。:-)

编辑：看这里：http ://en.wikipedia.org/wiki/Fast_inverse_square_root

您的代码基本上与本文中描述的相同。

于 2012-10-04T08:11:01.970 回答
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Re: 它在做什么？

它采用存储 int 的字节的值，而不是将这些字节解释为浮点数（不进行转换）。

幸运的是，浮点数和整数具有相同的 4 字节数据大小。

于 2012-10-04T08:10:28.570 回答
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因为 Sarge Borsch 问过，这里是“Union”等价物：

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
struct ByteFloatUnion {
  [FieldOffset(0)] internal byte byte0;
  [FieldOffset(1)] internal byte byte1;
  [FieldOffset(2)] internal byte byte2;
  [FieldOffset(3)] internal byte byte3;
  [FieldOffset(0)] internal float single;
}

public static float sample() {
   ByteFloatUnion result;
   result.single = 0f;
   result.byte0 = 154;
   result.byte1 = 153;
   result.byte2 = 25;
   result.byte3 = 64;

   return result.single;
}
于 2013-09-24T16:33:36.377 回答
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正如其他人已经描述的那样，它将 int 的字节视为浮点数。

如果不使用这样的不安全代码，您可能会得到相同的结果：

public static float sample()
{
    int result = 154 + (153 << 8) + (25 << 16) + (64 << 24);
    return BitConverter.ToSingle(BitConverter.GetBytes(result), 0);
}

但是它不会再快了，你不妨使用浮点数/双精度数和数学函数。

于 2012-10-04T08:21:48.587 回答