Запись целого числа со знаком, как если бы оно было беззнаковым в С++

Является ли reinterpret_cast безопасным для этого, и это лучший способ сделать это?

Например, в приведенном ниже коде у меня есть класс с именем ibytestream, который позволяет читать из него uint16_ts и int16_ts. ibytestream::next это vector<unsigned char>::iterator.

inline ibytestream& operator>>(ibytestream& stream, uint16_t& data) {
    data = 0;
    data |= *stream.next++;
    data <<= 8;
    data |= *stream.next++;
    return stream;
}

inline ibytestream& operator>>(ibytestream& stream, int16_t& data) {
    return stream >> reinterpret_cast<uint16_t&>(data);
}

Я не хочу дублировать код для преобразования байтов в целое число, поэтому я использовал reinterpret_cast для версии со знаком, чтобы повторно использовать код из версии без знака. На моей машине работает нормально, но будет ли вообще работать на других современных машинах?


c++ reinterpret-cast
person Bernard    schedule 23.12.2016    source источник
comment
Не нарушит ли это строгое правило алиасинга? stackoverflow.com/q/98650/417197   -  person André    schedule 23.12.2016
comment
@Andre правило позволяет использовать псевдонимы между целочисленным типом и его подписанным/беззнаковым вариантом.   -  person M.M    schedule 23.12.2016

Ответы (2)


arrow_upward
3
arrow_downward

Да, это безопасно.

Для принятия такого решения применяются три части стандарта:

  1. Требования к выравниванию подписанных и неподписанных типов одинаковы.
  2. Разрешены приведения указателей между указателями на типы с одинаковыми требованиями к выравниванию.
  3. Когда выполняются приведения между значениями gl, приведение допустимо, если допустимо приведение между соответствующими указателями.

Для каждого стандартного целочисленного типа со знаком существует соответствующий (но другой) стандартный целочисленный тип без знака: unsigned char, unsigned short int, unsigned int, unsigned long int и unsigned long long int, каждый из которых занимает одинаковый объем памяти и имеет одинаковые требования к выравниванию.

Указатель объекта может быть явно преобразован в указатель объекта другого типа. Преобразование prvalue типа «указатель на T1» в тип «указатель на T2» (где T1 и T2 — типы объектов и требования выравнивания T2 не более строгие, чем требования T1) и обратно к его исходному типу дает исходный значение указателя.

Выражение glvalue типа T1 может быть приведено к типу «ссылка на T2», если выражение типа «указатель на T1» может быть явно преобразовано к типу «указатель на T2» с помощью reinterpret_cast. Результат ссылается на тот же объект, что и исходное glvalue, но с указанным типом.

person Sergey Kalinichenko    schedule 23.12.2016
comment
Я думаю, вы упускаете часть, на которую ссылается М. М. в своем комментарии; что вы можете получить доступ к целочисленному объекту со знаком через выражение соответствующего беззнакового типа. - person MSalters; 23.12.2016

arrow_upward
1
arrow_downward

Да, это должно быть прекрасно. (Перемещение между целыми и байтовыми массивами может иметь потенциальные проблемы с порядком байтов, но это другой вопрос, который относится как к числам со знаком, так и к числам без знака.)

Что-то совершенно другое: этот бит:

data = 0;
data |= *stream.next++;

...можно упростить:

data = *stream.next++;
person Petter Hesselberg    schedule 23.12.2016
comment
Я не думаю, что мой код будет иметь проблемы с порядком байтов. Байты всегда будут считываться с прямым порядком байтов, независимо от порядка байтов базовой машины. Кроме того, я не делал упрощения, чтобы код выглядел согласованным (то есть data |= *stream.next++; повторялся в нескольких строках), и я полагал, что мой компилятор достаточно умен, чтобы оптимизировать его. - person Bernard; 23.12.2016
comment
Это проблема только в том случае, если вам нужна переносимость между архитектурами, а, похоже, вам это не нужно. Все хорошо. - person Petter Hesselberg; 23.12.2016