将带有随机 char 元素的 char[] 转换为一个 int

Posted 2023-02-16

【中文标题】将带有随机 char 元素的 char[] 转换为一个 int

【英文标题】：Convert char[] with random char element(s) into one int

【发布时间】：2016-05-07 07:54:22

【问题描述】：

我一直在尝试使用 C++ 读取 STL 文件中的二进制数据。我在网上找到了一些方法，其中包括一个我无法理解的过程：

char f1[4] =  facet[0],facet[1],facet[2],facet[3] ;
float xx = *((float*)f1); 

我知道每个 char 都可以通过它们的 ASCII 数字转换为 int，但我不知道 char 数组如何转换成一个int：

char foo[3] =  'a','b','c' ;
int x = (int)foo;
/*x is now 6513249*/
/*And the char[] can be converted into float as well*/

这种转换背后的原因是什么？是什么让 char[] 成为特定的 int 或 float？

【问题讨论】：

就转换而言，我认为第一个是将一系列 4 个字符 值 解释为单个浮点数（假设 float 是 4 个字节），第二个一，我相信只是将指针值（从数组名称衰减到指针）转换为整数。

【参考方案1】：

让我们分别举两个例子：

char f1[4] =  facet[0],facet[1],facet[2],facet[3] ;

这声明了一个由四个char 组成的数组，并给它们一些值。

f1

作为表达式，这是“四个 char 元素的数组”类型，但在大多数情况下，它会衰减为“指向 char 的指针”（指向第一个元素）。

((float*)f1)

这会将“指向 char 的指针”转换为“指向浮动的指针”。它产生一个指针，编译器被告知指向内存中的浮点数（尽管实际上它指向一个 char 数组）。这也可以写成：

reinterpret_cast<float*>(f1)

这使得事情变得更加明显。

*((float*)f1)

这间接通过指针，并将四个字符视为浮点数。它非常接近 strict-aliasing 规则的边缘，我认为它跨越了它们。避免这种代码。 （除了严格的别名规则外，如果 CPU 需要对齐浮点变量，并且 char 数组没有适当对齐，它也会崩溃。

float xx = *((float*)f1); 

最后，这声明了一个浮点变量，并将我们上面计算的值分配给它。这可能会在 xx 中产生陷阱值。

您可以通过以下方式避免大部分危险：

char f1[4] =  facet[0],facet[1],facet[2],facet[3] ;
float xx;
memcpy(&xx, f1, 4);

这会将 f1 中的四个字节复制到 xx 的内存中。它仍然可以是一个陷阱值，但至少不会违反严格的别名规则，也不会错位。

char foo[3] =  'a','b','c' ;
int x = (int)foo;

这要简单得多。它将foo 的地址转换为int，并将int 存储在x 中。这可能很有用，但通常没有用（尤其是int 在 64 位应用程序中通常不够大）。

【讨论】：

我特别喜欢你提到的一些 CPU 的严格对齐注意事项。