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  1. 什么是 C 中的“陷阱表示”（一些示例可能会有所帮助）？这适用于 C++ 吗？

  2. 鉴于此代码...

    float f=3.5;
int *pi = (int*)&f;

    ...并假设sizeof(int) == sizeof(float)，是否具有相同的二进制表示/模式？f*pi

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  1. 陷阱表示是 C99（IIRC 而非 C89）使用的一个包罗万象的术语，用于描述适合类型占用的空间的位模式，但如果用作该类型的值则会触发未定义的行为。定义在第 6.2.6.1p5 节中（触角包含在所有 6.2.6 中），我不会在这里引用它，因为它很长而且令人困惑。存在这种位模式的类型被称为“具有”陷阱表示。任何类型都不需要有任何陷阱表示，但标准保证不会有陷阱表示的唯一类型是unsigned char(6.2.6.1p5, 6.2.6.2p1)。

    该标准给出了两个假设的陷阱表示示例，它们都不对应任何真正的 CPU 多年来所做的任何事情，所以我不会将您与它们混淆。陷阱表示的一个很好的例子（也是您可能遇到的任何 CPU 上唯一符合硬件级陷阱表示的东西）是浮点类型的信号 NaN。C99 附录 F（第 2.1 节）明确未定义信号 NaN 的行为，尽管 IEC 60559 详细说明了它们的行为。

    值得一提的是，虽然指针类型允许有陷阱表示，但空指针不是陷阱表示。空指针只有在被取消引用或偏移时才会导致未定义的行为；对它们的其他操作（最重要的是，比较和复制）是明确定义的。如果仅使用具有陷阱表示的类型读取陷阱表示，则会导致未定义的行为。（无效但非空指针是否或应该被视为陷阱表示是一个争论的主题。CPU 不会那样对待它们，但编译器可能会。）

  2. 您显示的代码具有未定义的行为，但这是因为指针别名规则，而不是因为陷阱表示。这是如何将 afloat转换为int具有相同表示sizeof(float) == sizeof(int)的

    int extract_int(float f)
{
    union { int i; float f; } u;
    u.f = f;
    return u.i;
}

    此代码在 C99 中具有未指定（不是未定义）的行为，这基本上意味着标准没有定义生成的整数值，但是您确实得到了一些有效的整数值，它不是陷阱表示，并且不允许编译器优化假设你没有这样做。（第 6.2.6.1 节，第 7 段。我的 C99 副本可能包含技术勘误——我记得这在原始出版物中未定义，但在 TC 中更改为未指定。）

于 2011-07-17T18:50:11.453 回答
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使用指向 int 的指针对浮点数进行别名的未定义行为。

于 2011-07-17T18:25:15.003 回答
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通常，任何非陷阱 IEEE-754 浮点值都可以在某些平台上表示为整数，而不会出现任何问题。但是，如果您假设所有浮点值都具有唯一的整数表示，并且您碰巧强制 FPU 加载该值，则存在可能导致意外行为的浮点值。

（示例取自http://www.dmh2000.com/cpp/dswap.shtml）

例如，在处理 FP 数据时，您需要在具有不同字节顺序的 CPU 之间编组，您可能会考虑执行以下操作：

double swap(double)

不幸的是，如果编译器将输入加载到 FPU 寄存器中并且它是一个陷阱表示，那么 FPU 可以用一个恰好是不同位表示的等效陷阱表示将其写回。

换句话说，如果您没有正确转换（正确的意思是通过 a union、memcpyviachar *或其他标准机制），则有些 FP 值没有相应的位表示。

于 2011-07-18T19:48:03.937 回答