W swoim ostatnim przemówieniu „Pisanie czcionek we współczesnym C ++” Timur Doumler powiedział, że std::bit_castnie można go użyć do wrzucenia a floatdo, unsigned char[4]ponieważ tablice w stylu C nie mogą zostać zwrócone z funkcji. Powinniśmy albo użyć, std::memcpyalbo poczekać, aż C ++ 23 (lub nowszy), kiedy coś takiego reinterpret_cast<unsigned char*>(&f)[i]zostanie dobrze zdefiniowane.

W C ++ 20, możemy użyć std::arrayz std::bit_cast,

float f = /* some value */;
auto bits = std::bit_cast<std::array<unsigned char, sizeof(float)>>(f);

zamiast tablicy w stylu C, aby uzyskać bajty float?

Tak, działa to na wszystkich głównych kompilatorach i, o ile mogę stwierdzić po spojrzeniu na standard, jest przenośny i gwarantuje działanie.

Przede wszystkim std::array<unsigned char, sizeof(float)>gwarantuje się, że będzie agregatem ( https://eel.is/c++draft/array#overview-2 ). Wynika z tego, że zawiera dokładnie pewną sizeof(float)liczbę chars (zazwyczaj jako a char[], chociaż standard afaics nie nakazuje tej konkretnej implementacji - ale mówi, że elementy muszą być ciągłe) i nie może mieć żadnych dodatkowych elementów niestatycznych.

Dlatego jest trywialnie kopiowalny, a jego rozmiar odpowiada również rozmiarowi float.

Te dwie właściwości pozwalają bit_castmiędzy nimi.

Przyjęta odpowiedź jest nieprawidłowa, ponieważ nie uwzględnia problemów z wyrównaniem i dopełnianiem.

Na [tablicę] / 1-3 :

Nagłówek <array>definiuje szablon klasy do przechowywania sekwencji obiektów o stałym rozmiarze. Tablica jest ciągłym kontenerem. Instancja array<T, N>przechowuje Nelementy typu T, więc size() == Njest niezmienna.

Tablica jest agregatem, który można zainicjować listą do maksymalnie N elementów, na które typy są konwertowalne T.

Tablica spełnia wszystkie wymagania kontenera i kontenera odwracalnego ( [container.requirements]), z tym wyjątkiem, że domyślnie skonstruowany obiekt tablicy nie jest pusty i że zamiana nie ma stałej złożoności. Tablica spełnia niektóre wymagania kontenera sekwencji. Podano tutaj opisy tylko dla operacji na tablicy, które nie są opisane w jednej z tych tabel, oraz dla operacji, w których są dodatkowe informacje semantyczne.

Norma tak naprawdę nie wymaga std::arrayposiadania dokładnie jednego publicznego elementu danych typu T[N], więc teoretycznie możliwe jest, że sizeof(To) != sizeof(From)lub is_­trivially_­copyable_­v<To>.

Będę jednak zaskoczony, jeśli to nie zadziała w praktyce.

Tak.

Zgodnie z artykułem opisującym zachowanie std::bit_casti jego proponowaną implementacją, o ile oba typy mają ten sam rozmiar i są w trywialny sposób kopiowalne, rzutowanie powinno zakończyć się powodzeniem.

Uproszczona implementacja std::bit_castpowinna wyglądać następująco:

template <class Dest, class Source>
inline Dest bit_cast(Source const &source) {
    static_assert(sizeof(Dest) == sizeof(Source));
    static_assert(std::is_trivially_copyable<Dest>::value);
    static_assert(std::is_trivially_copyable<Source>::value);

    Dest dest;
    std::memcpy(&dest, &source, sizeof(dest));
    return dest;
}

Ponieważ pływak (4 bajty) oraz tablicę unsigned charz size_of(float)spełniają wszystkich tych twierdzi bazowego std::memcpyzostaną przeprowadzone. Dlatego każdy element w wynikowej tablicy będzie jednym kolejnym bajtem liczby zmiennoprzecinkowej.

Aby udowodnić to zachowanie, napisałem mały przykład w Eksploratorze kompilatorów, który możesz wypróbować tutaj: https://godbolt.org/z/4G21zS . Liczba zmiennoprzecinkowa 5.0 jest poprawnie przechowywana jako tablica bajtów ( Ox40a00000), która odpowiada szesnastkowej reprezentacji tej liczby zmiennoprzecinkowej w Big Endian .