如何将int指针转换为浮点指针

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何将int指针转换为浮点指针

【英文标题】：How to cast int pointer to float pointer

【发布时间】：2020-01-29 16:14:33

【问题描述】：

我正在对一个包含许多类似于下面的强制转换的库运行 cppcheck (c++11)：

// Allocates various buffers
int*   i_buffer = (int*)   calloc (500, sizeof (int));
float* f_buffer = (float*) i_buffer;

对于这些演员表，我看到以下消息：

"portability","invalidPointerCast","在具有不兼容二进制数据表示的整数*和浮点*之间进行转换。"

执行上述类型转换的正确方法是什么？以上面显示的方式投射指针的潜在后果是什么？

【问题讨论】：

使用 c++ 强制转换。 'reinterpret_cast' 在这种情况下

编译器的消息似乎完全合法。您能否提供一些背景信息来说明为什么要这样做？这对我来说似乎很糟糕的代码（但也许有一些理由写这个？）

@BЈовић 这是一个常见的误解（不排除我自己）reinterpret_cast 允许您在任意类型之间进行转换，但实际上只有一个相当有限的情况列表 reinterpret_cast 不会将您直接带入未定义的行为领域

没有。首先(int*) calloc (500, sizeof (int)); 不会在整数上生成数组。它只是分配内存。使用它将是未定义的行为。如果您使用float* f_buffer = (float*) i_buffer; 以便可以像浮点数一样遍历那些不存在的整数，这也是非法的，因为它违反了严格的别名规则。再多的演员也无法解决任何问题。这是 C 代码（除了 calloc 转换），不应在 C++ 代码中使用。

@user253751 existing 是一个编译时概念，lifetime 是一个运行时概念。在编译时，您已经通过声明、新表达式、更改活动联合成员或创建临时对象来创建对象。然后，在运行时，生命周期在获取存储并完成初始化后开始。如果您在编译时没有对象（如 OP 的示例），那么在运行时没有对象可以激活。

【参考方案1】：

如何将 int 指针转换为浮点指针

使用重新解释演员表。

但不要尝试这样做，因为重新解释的指针不会有用。

执行上述类型转换的正确方法是什么？

显示的演员表本身已经很好地定义了；做这样的演员是没有用的。

如果你需要分配一个浮点数组，你可以使用下面的代替：

std::vector<float>(500);

【讨论】：

reinterpret_cast 可以通过编译器（与现有代码一样）。但是，对于 cppcheck，我会收到相同的警告消息。

@didjek 是的。它通过编译器是因为程序格式正确。但是 cppcheck 进一步检查了程序，并发现强制转换没有用。

【参考方案2】：

严格来说，由于严格别名违规，您的代码的行为是未定义的。

在实践中，如果int 和float 的大小相同（它们在许多桌面平台上，尽管有一些推动将int 移动到64 位），那么代码将运行而不会出错。虽然要重新迭代，但从标准 C++ 的角度来看，绝对不能保证这一点。

但你仍然应该修复它。直接分配float 数组是明智之举：

float* f_buffer = (float*) calloc (500, sizeof (float));

【讨论】：

为什么要保留calloc？这实际上并没有像使用 UB 一样生成一个数组。

@NathanOliver：因为我不想让 OP 不得不追查所有 free 电话。

实际上，其他发帖者提出的几种解决方案也有效，因为它们意味着 cppcheck 消息消失了！我选择这个作为答案是因为它在精神上更接近原始代码。我也不喜欢寻找免费电话。毫无疑问，这是否真的是正确的 c++ 方法是有争议的。从纯 c++ 的角度来看，“新”语法似乎是最正确的。

@didjek：如果您可以走 C++ 路线，那么 std::vector<float>(500); 将很难被击败，尽管您可能需要更改代码结构以保持该向量在范围内，另外，您需要找到所有free 电话。并非我们所有人（包括我）都拥有一个由完美的 C++17 代码组成的代码库——我的代码库是慢慢修复到 C++11 标准的一堆东西。这就是为什么我喜欢人们先学习 C99，这样他们才会有进化感。

All: @NathanOliver 确实在这里提出了一个重要的观点——从技术上讲，行为在 C++ 中仍然是未定义的（calloc 不是创建 object 的方法），尽管时尚是将其视为 C++ 标准中的缺陷。在商业上，如果我有一个 C++ 编译器，我会切换编译器供应商。

【参考方案3】：

通过 new 使用旧式 C 数组也是合法的（这是 C++ 标准）：

float* f_buffer = new float[500];

注意调整该内存的释放以适应：

delete [] f_buffer;

应始终避免类型转换，以保持代码干净并允许编译器验证代码的正确性。

【讨论】：

new 语法是 C++，而不是 C

@AnonymousAnonymous：确实如此，而且语言标签是 C++。但是这个答案应该指出你不能使用free来释放分配给new的内存：所以远离calloc可能会引入错误，除非你像兔子一样追捕所有相应的free调用。跨度>

@Bathsheba 是的，我知道 - 只是想指出，这不是 old style C array。措辞可能会让人们感到困惑

您好，也感谢您的建议，它也有效。看来我对芭丝谢芭的提议发表了评论。

你是对的，但“旧样式”是指 C 样式数组，而不是新语法。对于删除释放我添加了一个注释。