将数据从float复制到int，而不强制转换数据

Question

在下面的代码中，我尝试将数据从float f逐位复制到int I，而不进行任何数据转换。我将f的地址强制转换为（int*），并在将其分配给I时取消引用该地址；f作为一个int指针，当（int*）f被取消引用并分配给i时，它不会进行类型转换。但这不起作用，我不明白为什么。

void main(){
  float f=3.0;
  int i;
  /* Check to make sure int and float have the same size on my machine */
  printf("sizeof(float)=%dn",sizeof(float)); /* prints "sizeof(float)=4" */
  printf("sizeof(int)=%dn",sizeof(int)); /* prints "sizeof(int)=4" */
  /* Verify that &f and (int*) &f have the same value */
  printf("&f = %pn",&f); /* prints &f = 0x7ffc0670dff8 */
  printf("(int*) &f = %pn",(int*) &f); /* prints (int*) &f = 0x7ffc0670dff8 */
  i=*((int*) &f);
  printf("%fn", i); /* prints 0.000000 (I would have expected 3.000000) */
  return;
}

Answer 1

通过类型转换进行赋值，将原始的4字节数据从一个变量复制到另一个变量。问题是32位浮点变量中的3不像整数变量中的三那样存储。

例如，Mac上的3位64位浮点格式存储为0x4e808000。将其赋值为整数将产生1077936128。

请参阅https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_floating_point或http://www.madirish.net/240或https://users.cs.duke.edu/~raw/cps104/TWFNotes/foating.html

Answer 2

为同一对象创建两个不相关类型的指针违反了严格的别名规则。您需要避免这种情况，因为在复杂的代码中，它可能会导致编译器生成不符合您要求的二进制文件。这也是未定义的行为。

在int和float之间更改C中位模式类型的正确方法是完全避免指针，并使用并集：

union int_float { int i; float f; };
int ival = (union int_float){ .f = 4.5 }.i;
float fval = (union int_float){ .i = 45 }.f;

结果可能略有不同。请确保检查浮动类型和整数类型的大小是否相同，否则数据将丢失/生成垃圾数据。

请注意，以这种方式生成的值可能不是目标类型的有效元素（当非零整数值被解释为浮点零时，尽管没有所有的零位模式，但这或多或少就是您在上面看到的情况），这可能会导致后续的未定义或意外行为。确保验证输出。

Answer 3

转换后，您将获得存储在变量i中的整数。因此，如果你想打印这样一个值，你必须使用：

printf("%dn", i); /* prints 1077936128 */

现在printf将正确解释内存位并打印正确的值。这不是一个演员阵容，而是一个有点像你说的复制品。请记住（（int）&f） 将该指针取消引用为int值。在int和float大小不同的机器上，它不会做你认为的事情。

如果int和float的大小相同，则复制的另一种方法是：

memcpy(&i, &f, sizeof f);

在复制了内存区域中包含的四个字节之后，如果我们试图将内容打印为四个十进制值的序列，我们可以理解刚刚发生的重新分发：

用于浮动：

3 160 0 3

对于整数

0 204 204 0

这意味着这四个字节的管理方式与计算机不同，具体取决于representation的类型：int或float。