C++ 按位操作。此代码是否安全且可移植？

我需要计算表示为

char

数组的位集之间的汉明距离。这是一个核心操作，因此必须尽可能快。我有这样的想法：

const int N=32；//32总是
//返回字符中的位数
int countOnes_uchar8（无符号字符v）；
//pa和pb指向N个项目的数组
int-hamming（常量无符号字符*pa，常量无符号字符*pb）
{
int-ret=0；
对于（int i=0；i

分析之后，我注意到在

int

s上操作更快，所以我写了：

const int N=32；//32总是
//返回32位整数中的位数
int countOnes_int32（无符号int v）；
//pa和pb指向N个项目的数组
int-hamming（常量无符号字符*pa，常量无符号字符*pb）
{
const unsigned int*qa=reinterpret_cast（pa）；
const unsigned int*qb=重新解释强制转换（pb）；
int-ret=0；
对于（整数i=0；i

问题

1） 从

unsigned char*

到

unsigned int*

的转换安全吗

2） 我在32位机器上工作，但我希望代码在64位机器上工作。

sizeof（unsigned int）

在两台机器上都返回4，还是在64位机器上返回8

3） 如果在64位计算机中

sizeof（unsigned int）

返回4，我如何能够在具有

long

的64位类型上操作

从

unsigned char*

到

unsigned int*

的转换安全吗

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形式上，它给出了未定义的行为。实际上，如果指针针对

unsigned int

进行适当对齐，它几乎可以在任何平台上工作。在某些平台上，如果对齐错误，它可能会失败或性能不佳

sizeof（unsigned int）

在两台机器上都返回4，还是在64位机器上返回8

视情况而定。有些平台具有64位

int

，有些平台具有32位。无论平台如何，使用

uint64\u t

可能是有意义的；在32位平台上，您可以有效地展开循环（每次迭代处理两个32位值），这可能会带来适度的改进

我如何才能在64位类型上使用

long

uint64\u t

，如果您有C++11或C99库

long-long

至少为64位，但在2011年之前的实现中可能不存在。

1）不，它不安全/不可移植，是未定义的行为。在某些系统中，

char

大于一个字节，并且不能保证char指针正确对齐

2）

sizeof（int）

理论上可能是64位机器上的任何东西。实际上，它将是4或8

3）

long-long

很可能是64位，但也不能保证有64位。如果需要担保，请使用

uint64\u t

。但是，对于您的特定算法，我不明白数据块的重要性

考虑改用stdint.h中的类型，它们更适合于可移植代码。使用

uint\u fast8\u t

代替char、int或long-long。这将让编译器以可移植的方式为您选择最快的整数

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作为SeNoNoT，您应该考虑将“CONTRONS”作为查找表，以4, 8或32位级别进行工作，这取决于您的系统最适合什么。这将增加程序大小，但减少执行时间。也许可以尝试实现某种形式的自适应查找表，它取决于

sizeof（uint\u fast8\u t）

您无法保证未调整大小的int的最大大小，只能保证最小大小。如何计算这些大小？我发现在某些系统上，bitset:：count可能比我自己的代码快，因为它利用了特殊的CPU指令。

std:：bitset

应该已经为此进行了优化（以及计数）。为什么要重新发明它？@Neil，对于uchar8，我使用查找表，而对于int32，其中的一个技巧就是

std:：bitset（v）.count（）

，其中位是8表示字符或其他。如果这是关键代码，我建议您尝试一下并分析一下它是否有帮助。

*qa^*qb

读取

int

，指针指向

char

的位置。如果访问字节数组，代码将失败。“如果指针针对无符号int进行了适当对齐”。这是否意味着如果我写

qa+=1

，而不是推进

sizeof（unsigned int）

字节，它可以推进不同的字节数？@SergeyK.：你说的“失败”是什么意思？正如我的回答所说，它给出了形式上未定义的行为，但在大多数平台上，只要有合适的对齐方式，它就可以按要求工作。@ChronoTrigger:是的，指针应该对齐。但是，如果填充字节不是0，那么结果将是错误的。@ChronoTrigger:我不太确定你在问什么

qa+=1

确实会前进

sizeof（unsigned int）

字节，因为这是

qa

所指向的类型。

char

永远不会超过一个字节。一个字节可能大于8位。@CarlNorum计算机科学将字节定义为8位的集合。无论是C语言还是一些过时的、晦涩难懂的CPU类型都无法改变这一点。任何大于8位的定义都大于一个字节。严格地说，这些都不对。我当然同意这是吹毛求疵。有很多具有16位字节的DSP，所以它很难被忽略。存在CHAR_BIT宏是有原因的，也是语言标准努力避免使用Byte这个词的原因。