Question

我想创建一个如下所示的联合

union {
    long i;
    float f;
    void* ptr;
};

其中成员i和f始终为ptr的大小（浮点型和long long型为32位/ double块long＆long型为64位）。

以最少的宏使用量实现此目标的最佳方法是什么？

Answer 1

请注意，在ISO C ++中，联合类型合并（写一个成员，然后读另一个成员）是未定义的行为。它在ISO C99和GNU C ++中都有很好的定义。（和其他一些C ++编译器，我想包括MSVC。）也要注意将非平凡可复制的类型（带有构造函数/析构函数）作为联合成员。

当然，除了类型绑定（例如，手卷多态性）之外，联合还有其他用途，

uintptr_t出于这个原因而存在。（如果出于某种原因，您需要使用签名类型，请选择intptr_t或ptrdiff_t。

但是对于float和double，您需要预处理器。与UINTPTR_MAX

不同，sizeof(void*)为您提供了一种使用预处理器检查指针宽度的方法

请注意，uintptr_t通常与指针的宽度相同，但是类型名称定义为可以存储指针值的名称。 floatptr_t在32位平台上不是这种情况。（有趣的事实：它将在x86-64上用于“规范”的48位地址¹）。如果这使您感到困扰，或者您担心会扭曲您对uintptr_t的看法，请选择其他名称； floatptr_t简短的长相看起来是正确的，即使它是“错误的”。

#include <stdint.h>

// assumption: pointers are 32 or 64 bit, and float/double are IEEE binary32/binary64
#if UINTPTR_MAX > (1ULL<<32)    
  typedef double floatptr_t;
#else
  typedef float  floatptr_t;
#endif

static_assert(sizeof(floatptr_t) == sizeof(void*), "pointer width doesn't match float or double, or our UINTPTR_MAX logic is wrong");

union ptrwidth {
    uintptr_t  u;
    intptr_t   i;
    floatptr_t f;
    void    *ptr;
};

为了测试这一点，我使用x86 32位gcc -m32和gcc（x86-64），MSVC 32和64位以及ARM 32位编译了on the Godbolt compiler explorer

int size = sizeof(ptrwidth);

int size_i = sizeof(ptrwidth::i);
int size_f = sizeof(ptrwidth::f);
int size_ptr = sizeof(ptrwidth::ptr);

# gcc -m32 output
size_ptr:          .long   4
size_f:            .long   4
size_i:            .long   4
size:              .long   4

# gcc -m64 output
size_ptr:          .long   8
size_f:            .long   8
size_i:            .long   8
size:              .long   8

因此确认工会本身和每个成员的预期大小。

MSVC也可以工作，编译为int size_f DD 08H或04H，依此类推。

脚注1 ：在x8-64上，规范的虚拟地址以48位符号扩展为64，因此您实际上可以通过{{ 1}}-> intptr_t转换并返回，没有舍入错误。但对于没有至少2字节对齐的上半地址，则不是double-> uintptr_t。（如果没有AVX512F，double <-> uint64_t转换速度很慢。）

在当前硬件上，非规范虚拟地址出现故障。

为64位和32位版本创建指针大小的并集

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