这个联合会破坏严格的别名吗？浮点寄存器呢答案

【问题标题】：Does this union break strict aliasing? What about floating point registers这个联合会破坏严格的别名吗？浮点寄存器呢
【发布时间】：2012-09-06 09:32:13
【问题描述】：

union
{
    Uint32 Integer;
    Float32 Real;
} Field;

我必须使用那个联合来实现一点 IEEE 技巧，这会破坏严格的别名吗？ GCC 没有发出任何警告（尝试使用 GCC 4.5 和 4.6，即使使用迂腐的严格别名，但据我所知，GCC 并不能很好地捕捉严格的别名规则违规行为（大量误报/误报）。

Field A;
A.Integer = (Value1 & B) || Value2;
return A.Real;

这是我目前使用的 sn-p，它似乎可以正常工作而没有任何警告，但某些编译器优化可能会产生副作用或未定义的行为。所以如果那段代码在某些情况下可能是不安全的，我会努力删除它。

我还假设这段代码需要将数据从标准寄存器移动到大多数现代 CPU 上的浮点寄存器（只是好奇），这涉及到一些与旧 CPU 相关的额外周期，对吗？

上面的代码不是为了优化，所以请不要贬低我滥用优化，上面的代码是我获得某个结果的最简单方法（幸运的是，最简单的方法似乎也是在我的情况下是最快的！），如果结果不安全，那么我会使用更慢的方式。

提前致谢

【问题讨论】：

【解决方案1】：

通过联合的别名在 C 中定义，但在 C++ 中具有未定义的行为；未定义的行为等同于从未初始化的变量读取时发生的行为（左值到右值的转换）。

因此，最有可能破坏的方式是优化器决定消除联合中的读取，因为它没有定义的值。但是，大多数 C 和 C++ 编译器可能会为您提供 C 行为，因为它们无论如何都需要支持。

给值取别名的安全方法是通过字节复制，例如std::memcpy 或 std::copy(reinterpret_cast<char *>(...), ...)。或者，如果您可以在 C 和 C++ 中编译您的项目，您可以将联合别名代码移动到 C 源文件并将该代码编译为 C。

【讨论】：

您确定按位复制符合标准吗？从技术上讲，您首先将float 读取为char[4]（可以），然后在RHS 的内存位置写入char[4]，然后将char[4] 别名为int，这是不允许的严格的别名规则。
@Kos 向/从char 的数组进行字节复制在 3.9p2 中描述，在 3.9p3 中描述了直接字节复制，因此不会违反别名。需要注意的是，该标准仅涵盖具有相同类型的源和目标。

【解决方案2】：

它是 UB（但不需要严格的别名）。此外，uniond 数据始终由实现存储在内存中，AFAIK，否则需要知道源数据来自哪个寄存器，这意味着知道源类型。

【讨论】：