当指向 32 位整数的指针被强制转换为指向浮点数的指针并取消引用时，会发生什么情况？

为什么会这样？

该程序具有未定义的行为，因为您通过 .这在 C++ 中是不允许的。intfloat

static_cast究竟是如何工作的？

在这种情况下，它执行的转换与执行的转换相同。也就是说，它将 转换为 并将其分配给 。float ToFloat = Tmp;intfloatToFloat

*(float*)(&Tmp)意味着我们正在尝试取消引用指向浮点数的指针，浮点数位于地址 &Tmp。这是对的吗？

没有 at ，只有一个 .但是，您可以告诉编译器指针指向 并取消引用该指针。s 和 s 的位模式非常不同，因此它不仅具有未定义的行为，而且不太可能获得正确的结果。float&Tmpintfloatintfloat

存储整数

整数存储在其二进制（以 2 为基数）表示形式中。 占用 32 位。int32_t

存储浮点数

在大多数 C++ 编译器中，使用称为 IEEE 754 的标准来存储浮点数和双精度值。这与整数的存储方式有很大不同。

您可以使用某种 IEEE-754 浮点转换器自行检查数字的存储方式。

例

让我们考虑一个数字 5 的简单例子。

const uint Tmp = 5;

Tmp将像存储在内存中一样存储，因此将指向相同。0x00000005&Tmp

float ToFloat = *(float*)(&Tmp);

将其转换为浮点指针将被视为 IEEE 754 格式，具有值。0x000000057.00649232162e-45

static_cast

静态强制转换使用安全的隐式转换在兼容类型之间执行转换。

请注意，您正在将问题中的 from 转换为 ，这不是一个安全的转换。您可以安全地从 转换为 。int*float*intfloat

const uint32_t Tmp = 5;
float ToFloat = (float)Tmp; // 5

有关static_cast转换的更多信息。

此代码尝试执行的操作是将浮点数的 32 位表示形式转换为实际的浮点值。IEEE 754 二进制浮点值（大多数情况下）是 （−1） ^形式的数字的表示形式，× m × 2^e。对于给定的浮点格式，机器字中一定数量的位被分配给 s（符号位）、m（尾数或有效位）和 e（指数位）中的每一个。这些位可以直接在位表示中操作，以构造任何可能的浮点值，绕过语言提供的普通算术运算的通常抽象。Aryan 的回答中提到的转换器是探索其工作原理的好方法。

不幸的是，这段代码不是符合标准的 C++（或者，实际上是 C），这要归功于一种叫做严格别名的东西。简而言之：如果一个变量被声明为整数类型，则只能通过指向同一整数类型的指针来访问它。不允许通过指向其他类型的指针访问它。

或多或少得到官方认可的版本是：

inline static float float_from_bits(std::uint32_t x) {
    float result;
    static_assert(sizeof(result) == sizeof(x),
        "float must be 32 bits wide");
    std::memcpy(&result, &x, sizeof(result));
    return result;
}

或者，在 C++20 中，简单地 .这仍然不能完全保证按照标准返回预期结果，但至少它不违反该特定规则。std::bit_cast<float>(x)

直接会将整数转换为浮点值，表示（近似）相同的数量。这不是直接的位转换：执行它需要计算 s、m 和 e 的适当值，并根据数字格式将它们放在适当的位置。static_cast