我知道这reinterpret_cast
很危险,我这样做只是为了测试它。我有以下代码:
int x = 0;
double y = reinterpret_cast<double>(x);
当我尝试编译程序时,它给了我一个错误说
从“float”类型到“double”类型的无效转换
这是怎么回事?我以为reinterpret_cast
是你可以用来将苹果转换为潜艇的流氓演员,为什么这个简单的演员不能编译?
我知道这reinterpret_cast
很危险,我这样做只是为了测试它。我有以下代码:
int x = 0;
double y = reinterpret_cast<double>(x);
当我尝试编译程序时,它给了我一个错误说
从“float”类型到“double”类型的无效转换
这是怎么回事?我以为reinterpret_cast
是你可以用来将苹果转换为潜艇的流氓演员,为什么这个简单的演员不能编译?
在 C++reinterpret_cast
中只能执行一组特定的转换,在语言规范中明确列出。简而言之,reinterpret_cast
只能执行指针到指针的转换和引用到引用的转换(加上指针到整数和整数到指针的转换)。这与转换名称中表达的意图一致:它旨在用于指针/引用的重新解释。
你试图做的不是重新解释。如果您想将 an 重新解释int
为 a double
,则必须将其转换为引用类型
double y = reinterpret_cast<double&>(x);
尽管等效的基于指针的重新解释可能更明确
double y = *reinterpret_cast<double*>(&x); // same as above
但请注意,虽然reinterpret_cast
可以转换引用/指针类型,但通过生成的引用/指针读取数据的实际尝试会产生未定义的行为。
int
在任何情况下,这当然在具有不同大小的平台上没有多大意义double
(因为在更大的情况下,double
您将读取超出所占用的内存x
)。
所以,最终这一切都归结为你想要实现的目标。记忆重新诠释?看上面。某种更有意义int
的double
转换?如果是这样,reinterpret_cast
不会在这里帮助你。
也许更好的思考方式reinterpret_cast
是胭脂操作符,它可以将指向苹果的指针“转换”为指向潜艇的指针。
通过将 y 分配给强制转换返回的值x
,您实际上并没有强制转换 value ,而是在转换它。也就是说,y
不指向x
并假装它指向一个浮点数。Conversion 构造一个新的 type 值float
并将其赋值为x
. 在 C++ 中有几种方法可以进行这种转换,其中包括:
int main()
{
int x = 42;
float f = static_cast<float>(x);
float f2 = (float)x;
float f3 = float(x);
float f4 = x;
return 0;
}
唯一真正的区别是最后一个(隐式转换)将生成更高警告级别的编译器诊断。但它们在功能上都做同样的事情——在许多情况下实际上是同样的事情,就像在相同的机器代码中一样。
现在,如果你真的想假装它x
是一个浮点数,那么你真的想x
通过这样做:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int x = 42;
float* pf = reinterpret_cast<float*>(&x);
(*pf)++;
cout << *pf;
return 0;
}
你可以看到这是多么危险。事实上,当我在我的机器上运行它时的输出是1
,这绝对不是 42+1。
reinterpret_cast 不是一般演员表。根据 C++03 规范第 5.2.10.1 节:
下面列出了可以使用 reinterpret_cast 显式执行的转换。无法使用 reinterpret_cast 显式执行其他转换。
并且没有列出任何描述整数和浮点类型之间的转换(或整数类型之间的转换,即使这是非法的reinterpret_cast<long>(int(3));
)
如果您尝试将您的位转换int
为 a 的表示形式double
,则需要转换地址而不是值。您还必须确保尺寸匹配:
uint64_t x = 0x4045000000000000;
double y = *reinterpret_cast<double *>(&x);
编译器拒绝你写的废话,因为int
并且double
可能是不同大小的对象。您可以通过这种方式达到相同的效果,尽管这肯定很危险:
int x = 0;
double y = *reinterpret_cast<double*>(&x);
这有潜在的危险,因为如果x
和y
是不同的大小(假设int
是四个字节和double
八个字节),那么当您取消引用八个字节的内存&x
来填充时,y
您将访问四个字节x
和四个字节......无论接下来发生什么在内存中(可能是y
,或垃圾,或完全其他的东西的开始。)
如果要将整数转换为双精度,请使用 astatic_cast
它将执行转换。
如果您想访问 的位模式x
,请转换为一些方便的指针类型(例如,byte*
)并访问sizeof(int) / sizeof(byte)
:
byte* p = reinterpret_cast<byte*>(&x);
for (size_t i = 0; i < sizeof(int); i++) {
// do something with p[i]
}
Reinterpret cast 允许您将内存块重新解释为不同的类型。这必须在指针或引用上执行:
int x = 1;
float & f = reinterpret_cast<float&>(x);
assert( static_cast<float>(x) != f ); // !!
另一件事是它实际上是一个非常危险的转换,不仅因为奇怪的值作为结果出现,或者上面的断言没有失败,还因为如果类型的大小不同,并且你从“源”重新解释为'destination' 类型,对重新解释的引用/指针的任何操作都将访问sizeof(destination)
字节。如果sizeof(destination)>sizeof(source)
那将超出实际的变量内存,可能会杀死您的应用程序或覆盖源或目标以外的其他变量:
struct test {
int x;
int y;
};
test t = { 10, 20 };
double & d = reinterpret_cast<double&>( t.x );
d = 1.0/3.0;
assert( t.x != 10 ); // most probably at least.
assert( t.y != 20 );
重新解释的方法让我走上了一条奇怪的道路,结果不一致。最后我发现像这样 memcpy 更好!
double source = 0.0;
uint64_t dest;
memcpy(&dest, &source, sizeof dest);
reinterpret_cast
最好用于指针。所以指向一个对象的指针可以变成“潜艇”。
来自msdn:
reinterpret_cast 运算符可用于 char* 到 int* 或 One_class* 到 Unrelated_class* 等转换,这些转换本质上是不安全的。
reinterpret_cast 的结果除了被转换回其原始类型外,不能安全地用于任何其他事情。其他用途充其量是不可移植的。
那很有意思。也许它在尝试将强制转换加倍之前进行了从 int 到 float 的隐式转换。int 和 float 类型的字节大小往往相同(当然取决于您的系统)。
将 int 转换为 double 不需要强制转换。编译器将隐式执行赋值。
reinterpret_cast 与指针和引用一起使用,例如,将 an 强制转换int *
为 a double *
。
使用工会。这是在整数和浮点类型之间进行内存映射的最不容易出错的方法。重新解释指针将导致别名警告。
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
union { uint32_t i; float f; } v; // avoid aliasing rules trouble
v.i = 42;
printf("int 42 is float %f\n", v.f);
v.f = 42.0;
printf("float 42 is int 0x%08x\n", v.i);
}