具有相同参数的函数不会返回相同的值答案

【问题标题】：Function with the same argument does not return the same value具有相同参数的函数不会返回相同的值
【发布时间】：2021-01-13 22:55:03
【问题描述】：

我通过尝试优化某些事物（更少的变量等）来“玩”fast inverse sqrt 函数。这是最终代码：

float Q_rsqrt(float x) {
    const float x2 = x * 0.5F;
    uint_fast32_t i;
    memcpy(&i, &x, sizeof(float));
    i = 0x5f3759df - ( i >> 1 );
    memcpy(&x, &i, sizeof(float));
    return x * ( 1.5F - ( x2 * x * x ) );
}

首先，知道在我的架构上uint_fast32_t 用 64 位表示，float 用 32 位表示是很有用的。因此，在不同大小的变量类型上创建memcpy() 可能会令人惊讶。编译代码后我遇到的问题是，每次使用相同的参数调用这个函数都会给出相同的返回值：有时这个是负的，有时是正的（但总是具有相同的绝对值）。 memcpy() 的用处是绕过以下代码的警告（取消引用类型双关指针会破坏严格的别名规则）（完全按照需要工作）：

float Q_rsqrt_test(float x) {
    const float xHalf = x * 0.5F;
    const uint_fast32_t i = 0x5f3759df - ( (* ( uint_fast32_t * ) &x) >> 1 );
    x = * ( float * ) &i;
    return x * ( 1.5F - ( xHalf * x * x ) );
}

对于这段代码，我想说没有类型大小的问题，因为源（在上面的链接上可见）已经使用了double type，它在我的架构上以 64 位表示（而不是 @ 987654329@ 32 位）。

我真的不明白为什么我可以用第一个函数得到否定的答案......

感谢您的帮助。

【问题讨论】：

您只复制了 32 位，i 的其他 32 位未初始化。所以每次都可能不同。
先尝试初始化i = 0;。
使用uint32_t i 将是另一种解决方案
啊，可能是这样...但是如果是这样，使用指针 *(uint_fast32_t *) &x 的取消引用应该是“损坏的”，不是吗？我的意思是，这将在我们想要的浮点数之后再占用 32 位，因此很危险，因为我们不知道最后 32 位是什么？

标签： c uint64

【解决方案1】：

正如 Barmar 所说，将 i 初始化为 0 有效。我还认为最好避免取消引用其他大小的类型（例如*(uint64_t *) &x，其中 x 是浮点数）。使用 uint32_t 取消引用可能会更好，然后将结果正确地转换为 64 位变量。

【讨论】：