*(int*)&data[18] 在这段代码中实际上做了什么？

Question

我遇到了这种在 C++ 中读取 BMP 文件的语法

#include <fstream>
int main() {
    std::ifstream in('filename.bmp', std::ifstream::binary);
    in.seekg(0, in.end);
    size = in.tellg();
    in.seekg(0);
    unsigned char * data = new unsigned char[size];
    in.read((unsigned char *)data, size);

    int width = *(int*)&data[18];
    // omitted remainder for minimal example
}

我不明白线路是什么

int width = *(int*)&data[18];

实际上是在做。为什么从unsigned char *to int, int width = (int)data[18];,的简单转换不起作用？

Answer 1

笔记

正如@user4581301在评论中指出的那样，这取决于实现，并且在许多情况下会失败。正如@NathanOliver- Reinstate Monica和@ChrisMM指出的那样，这是未定义的行为，无法保证结果。

根据位图头格式，位图的宽度以像素为单位存储为一个有符号的 32 位整数，从字节偏移量 18 开始。语法

int width = *(int*)&data[18];

读取字节 19 到 22，包括（假设为 32 位int）并将结果解释为整数。

如何？

• &data[18]获取unsigned char索引 18 处的地址
• (int*)将地址从 转换unsigned char*为int*以避免在 64 位体系结构上丢失精度
• *(int*)取消引用地址以获取引用int值

所以基本上，它获取地址data[18]并读取该地址处的字节，就好像它们是一个整数一样。

为什么对 `int` 的简单转换不起作用？

sizeof(data[18])是1，因为unsigned char是一个字节（0- 255），但sizeof(&data[18])是4，如果系统是32位和8如果它是64位，这可以是更大的（或甚至为16位系统更小），但用16位系统中，外应该是最小4字节数。显然，4在这种情况下不希望读取多于字节，并且转换为(int*)和随后的取消引用会int产生4字节，实际上是偏移量 18 和 21 之间的 4 个字节，包括这两个字节。一个简单的从unsigned charto 转换int也将产生 4 个字节，但只有一个字节的信息来自data. 以下示例说明了这一点：

#include <iostream>
#include <bitset>

int main() {
    // Populate 18-21 with a recognizable pattern for demonstration
    std::bitset<8> _bits(std::string("10011010"));
    unsigned long bits = _bits.to_ulong();
    for (int ii = 18; ii < 22; ii ++) {
        data[ii] = static_cast<unsigned char>(bits);
    }

    std::cout << "data[18]                    -> 1 byte  " 
        << std::bitset<32>(data[18]) << std::endl;
    std::cout << "*(unsigned short*)&data[18] -> 2 bytes " 
        << std::bitset<32>(*(unsigned short*)&data[18]) << std::endl;
    std::cout << "*(int*)&data[18]            -> 4 bytes " 
        << std::bitset<32>(*(int*)&data[18]) << std::endl;
}

data[18]                    -> 1 byte  00000000000000000000000010011010
*(unsigned short*)&data[18] -> 2 bytes 00000000000000001001101010011010
*(int*)&data[18]            -> 4 bytes 10011010100110101001101010011010