使用带有联合的类型双关语的问题答案

【问题标题】：Issue using Type Punning with union使用带有联合的类型双关语的问题
【发布时间】：2019-11-20 17:07:48
【问题描述】：

我想了解有关类型双关语和别名的更多信息。所以我使用GCC documentation 在选项-fstric-aliasing 提供的代码，如下所示：

union a_union{
    int i;
    double d;
};

int f(){
    union a_union t;
    t.d=3.0;

    return t.i
}

/*what I add*/
int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("%d\n",f());
    return 0;
}

我期望没有什么特别的，但我只得到 0。所以我测试了 t.d 的不同值，但没有变化。我在 Debian 9 上使用 gcc 6.3 测试此代码，没有选项。我也尝试使用选项-fno-strict-aliasing 相同的结果

如果有人可以解释一下，为什么我只得到 0 那就太好了

【问题讨论】：

您的代码中有a_union 和q_union。这实际上是您的代码，还是您在复制粘贴时出错了？
哦，那是因为我用了两台电脑，一台是azerty键盘，另一台是qwerty，所以有时我会出错

标签： c union type-punning c-standard-library

【解决方案1】：

这取决于您的特定处理器使用的存储类型。

3.0000000000000000（双精度3）用4008 0000 0000 0000（十六进制）表示

您的处理器可以按各种顺序存储浮点数，其中一些首先存储最低有效字节/字。在这种情况下，int 只会返回 0000 0000。

尝试使用 Pi 或 sqrt(2)

【讨论】：

【解决方案2】：

成员的大小在任何常见系统中都不匹配。 int 现在通常是 32 位，double 是 64 位。由于采用 little-endian 存储，3.0000000000 末尾的零位对应于 int 成员的零位。

试试这个：

#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>

union q_union{
    uint64_t i;
    double d;
};

_Static_assert(sizeof (union q_union){}.i == sizeof (union q_union){}.d,
     "The sizes of double and uint64_t must match");

uint64_t f(void) {
    union q_union t;
    t.d = 3.0;
    return t.i;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("%" PRIu64 "\n", f());
    printf("%#" PRIx64 "\n", f());
    return 0;
}

输出：

4613937818241073152
0x4008000000000000

【讨论】：

【解决方案3】：

具有3.0 值的double 有很多0 字节。我假设你的机器的字节序是这样的，它们与 int 重叠。如果您使用的是3.1 而不是3.0，您应该会看到另一个值。

除了int，您也可以尝试使用unsigned long long，它通常具有与双精度相同的大小，您将能够打印其整个表示。

【讨论】：