C++ 不同的可复制类型之间的std:：memcpy是否未定义行为？_C++_Language Lawyer_C++17_Undefined Behavior_Strict Aliasing

C++ 不同的可复制类型之间的std:：memcpy是否未定义行为？

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很长一段时间以来，我一直在使用

std:：memcpy

来规避严格的别名

例如，检查一个

浮动

，如：

然而，这一次，我检查了标准，我没有发现任何验证这一点的东西。我所发现的是：

对于普通可复制类型T的任何对象（可能重叠的子对象除外），无论该对象是否持有类型T的有效值，构成该对象的底层字节（[intro.memory]）都可以复制到char、unsigned char或std数组中::字节（[cstddef.syn]）.40如果将该数组的内容复制回对象，则该对象随后应保持其原始值。[ 例如：

#define N sizeof(T)
char buf[N];
T obj;                          // obj initialized to its original value
std::memcpy(buf, &obj, N);      // between these two calls to std::memcpy, obj might be modified
std::memcpy(&obj, buf, N);      // at this point, each subobject of obj of scalar type holds its original value

T* t1p;
T* t2p;
// provided that t2p points to an initialized object ...
std::memcpy(t1p, t2p, sizeof(T));
// at this point, every subobject of trivially copyable type in *t1p contains
// the same value as the corresponding subobject in *t2p

- 结束示例 ]

以及：

对于任何普通的可复制类型T，如果指向T的两个指针指向不同的T对象obj1和obj2，其中obj1和obj2都不是潜在的重叠子对象，如果构成obj1的基础字节（[intro.memory]）被复制到obj2中，则41 obj2随后应与obj1保持相同的值[ 例如：

#define N sizeof(T)
char buf[N];
T obj;                          // obj initialized to its original value
std::memcpy(buf, &obj, N);      // between these two calls to std::memcpy, obj might be modified
std::memcpy(&obj, buf, N);      // at this point, each subobject of obj of scalar type holds its original value

T* t1p;
T* t2p;
// provided that t2p points to an initialized object ...
std::memcpy(t1p, t2p, sizeof(T));
// at this point, every subobject of trivially copyable type in *t1p contains
// the same value as the corresponding subobject in *t2p

- 结束示例 ]

因此，

std:：memcpy

ing a

float

to/from

char[]

是允许的，并且

std:：memcpy

在相同的普通类型之间也是允许的

我的第一个例子（以及链接的答案）定义得好吗？或者检查

浮点的正确方法是std:：memcpy
将其放入无符号字符[]
缓冲区，然后使用shift
s和或s从中构建uint32\t


注意：查看std:：memcpy
的保证可能无法回答这个问题。据我所知，我可以用一个简单的字节复制循环来替换std:：memcpy
，问题也一样
我的第一个例子（以及链接的答案）定义得好吗
行为不是未定义的（除非目标类型具有源类型不共享的陷阱表示†），但整数的结果值是由实现定义的。标准对浮点数的表示方式没有任何保证，因此无法以可移植的方式从整数中提取尾数等-也就是说，将自己限制在使用系统的IEEE 754并不会对您造成多大限制
便携性问题：

IEEE 754不受C++
浮点的字节结束度不保证与整数结束度匹配
（具有陷阱表示的系统†）

您可以使用std:：numeric\u limits:：is\u iec559
验证您关于表示的假设是否正确
†尽管如此，uint32\u t
似乎不能有陷阱（见注释）因此，您不必担心。通过使用uint32\t
，您已经排除了对深奥系统的可移植性-不需要符合标准的系统来定义别名。
标准可能没有正确地说明这是允许的，但几乎可以肯定的是，据我所知，所有实现都是我将把这视为明确的行为
为了便于复制到实际的char[N]
对象中，组成f
对象的字节可以像访问char[N]
一样进行访问。我相信这一部分没有争议
表示uint32\u t
值的char[N]
中的字节可以复制到uint32\u t
对象中。我相信这一部分也没有争议
我认为，同样无可争议的是，例如，fwrite
可能在程序的一次运行中写入了字节，而fread
可能在另一次运行中，甚至在另一个程序中完全读取了字节
由于最后一部分的原因，我相信字节从哪里来并不重要，只要它们形成了一些uint32\t
对象的有效表示形式。您可以循环使用所有float
值，在每个值上使用memcmp
，直到得到您想要的表示形式，您知道这些表示形式与此相同您将其解释为的uint32\t
值。您甚至可以在另一个程序中这样做，一个编译器从未见过的程序。这是有效的
如果从实现的角度来看，您的代码与明确有效的代码无法区分，那么您的代码必须被视为有效的。
您的示例定义良好，并且没有打破严格的别名。std:：memcpy
明确指出：
将src指向的对象的count字节复制到该对象
由dest指向。这两个对象都被重新解释为
无符号字符
该标准允许通过（有符号/无符号）char*
或std:：byte
对任何类型进行别名，因此您的示例不会显示UB。但是，如果生成的整数具有任何值，则是另一个问题

使用i提取f的符号、指数和有效位

然而，标准并不能保证这一点，因为float
的值是实现定义的（在IEEE 754的情况下，它可以工作）。
只要它们的大小相同，就不会有问题。但是，如果您只需要将f
解释为uint32\u t
，您可以编写（uint32\u t&）f
。它将解释float
的内存位置，就好像它是uint32\t
@NO\u NAME。我的实验表明，你的建议违反了严格的别名规则。Related:Related:@NO\u NAME它仍然违反了严格的别名规则。有效的语法并不意味着有效的操作。就像英语句子是gr语法上是正确的，但毫无意义。将涉及的单个步骤分开，并将每个步骤确定为无争议的，这让事情变得清楚了。OP观察到的是