Question

C中的“陷阱表示”是什么（某些例子可能有帮助）？这适用于C ++吗？
鉴于此代码......
```
float f=3.5;
int *pi = (int*)&f;
```
...假设sizeof(int) == sizeof(float)，f和*pi是否具有相同的二进制表示/模式？

Answer 1

陷阱表示是C99（IIRC而不是C89）用来描述适合类型占用空间的位模式的全部术语，但如果用作该类型的值，则触发未定义的行为。定义见6.2.6.1p5（6.2.6中的所有内容都有触角），我不打算在这里引用它，因为它很长而且令人困惑。存在这种位模式的类型被称为“具有”陷阱表示。没有类型需要任何陷阱表示，但标准保证将不具有陷阱表示的唯一类型是unsigned char（6.2.6.1p5,6.2.6.2p1）。

该标准给出了陷阱表示的两个假设示例，这两个示例都不对应任何真实CPU多年来所做的任何事情，因此我不会将您与它们混淆。陷阱表示的良好示例（也是唯一的事物，它可以作为您可能遇到的任何CPU上的硬件级陷阱表示）是一个信令NaN。浮点型。 C99附件F（第2.1节）明确地将信令NaN的行为保留为未定义，即使IEC 60559详细说明了它们的行为。

值得一提的是，虽然指针类型允许有陷阱表示，但空指针不是陷阱表示。如果取消引用或偏移，则空指针仅导致未定义的行为;对它们的其他操作（最重要的是，比较和复制）是明确定义的。如果仅使用具有陷阱表示的类型读取它们，则陷阱表示会导致未定义的行为。（无效但是非空指针是否应该被认为是陷阱表示是一个争论的主题.CPU不会这样对待它们，但编译器可能会这样。）
您显示的代码具有未定义的行为，但这是因为指针别名规则，而不是因为陷阱表示。这是如何将float转换为具有相同表示的int（假设，如您所说，sizeof(float) == sizeof(int)）
```
int extract_int(float f)
{
    union { int i; float f; } u;
    u.f = f;
    return u.i;
}
```
此代码在C99中具有未指定（未定义）行为，这基本上意味着标准未定义生成的整数值，但您确实获得了 >某些有效整数值，它不是陷阱表示，并且在假设您没有这样做的情况下不允许编译器进行优化。（第6.2.6.1节，第7段。我的C99副本可能包括技术corrigienda - 我的回忆是原始出版物中未定义，但在TC中未更改。）

Answer 2

使用指向int的指针定义浮点数的未定义行为。

Answer 3

通常，任何非陷阱IEEE-754浮点值都可以在某些平台上表示为整数而没有任何问题。但是，如果您假设所有浮点值具有唯一的整数表示并且您恰好强制FPU加载该值，则浮点值可能会导致意外行为值。

（取自http://www.dmh2000.com/cpp/dswap.shtml）

的例子

例如，在处理FP数据时，您需要在具有不同字节序的CPU之间进行编组，您可能会考虑执行以下操作：

double swap(double)

不幸的是，如果编译器将输入加载到FPU寄存器中并且它是陷阱表示，FPU可以使用等效陷阱表示将其写回，该表示恰好是不同的位表示。

换句话说，如果您没有正确转换，有些FP值没有相应的位表示（正确的意思是通过union，memcpy通过{{1}或其他标准机制）。

陷阱表示

3 个答案: