将uint32_t转换为int32_t,不会有溢出或过度复杂的风险

Question

我怎样才能最好地转换uint32_t成int32_t快速地与包装,在C++？

一些尝试:

uint32_t y = UINT32_MAX;
int32_t x = (int32_t)y; // UB on overflow
int32_t x = *(int32_t*)&y; // does this violate strict aliasing?

Answer 1

int32_t x = (int32_t)y;不是溢出而不是UB. 溢出是指算术运算产生超出可表示值范围的结果.但是,转换不是算术运算.

这种情况是实现定义的行为.我所知道的所有实现都将行为定义为不对表示进行任何更改.

请注意,此处不需要演员表.你可以写int32_t x = y;.实际上,这更简单,并将始终有效.如此多的代码依赖于此,没有供应商会定义任何其他行为(并不是他们有任何理由这样做).

int32_t x = *(int32_t*)&y不是UB.它不违反严格别名,因为允许类型的签名版本为无符号版本设置别名.这个代码保证产生int32_t与相应的相同的表示uint32_t(即"包装",因为这些类型保证是2的补码).

Answer 2

union { 
  int32_t i; 
  uint32_t u;
} u;
u.i = ...;
printf("%" PRIu32 "\n", u.u);

这memcpy(&uint_var, &int_var, sizeof uint_var)是在不调用未定义行为的情况下进行此类转换的两种标准方法.

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