这个指针构建是否会破坏严格的别名规则？

这是Quake III Arena的快速反平方根实现：

float Q_rsqrt( float number ) { long i; float x2, y; const float threehalfs = 1.5F; x2 = number * 0.5F; y = number; i = * ( long * ) &y; // evil floating point bit level hacking i = 0x5f3759df - ( i >> 1 ); // what? y = * ( float * ) &i; y = y * ( threehalfs - ( x2 * y * y ) ); // 1st iteration // y = y * ( threehalfs - ( x2 * y * y ) ); // 2nd iteration, this can be removed return y; } 

我注意到long int i在float y的地址（转换为long * ）中取消引用的值。 然后代码在i上执行操作，然后将解除引用的值存储在i的地址（转换为float * ）中。

这是否会破坏严格的别名规则，因为i与y类型不同？

我想也许它不会，因为价值被解除引用和复制 ; 所以操作是在副本而不是原件上执行的。

Answer 1

是的，这段代码严重破坏并调用未定义的行为。 特别注意这两行：

  y = number; i = * ( long * ) &y; // evil floating point bit level hacking 

由于对象*(long *)&y类型为long ，编译器可以自由地假设它不能为float类型的对象设置别名; 因此，编译器可以相对于彼此重新排序这两个操作。

要修复它，应该使用联合。

Answer 2

是的，它打破了别名规则。

在现代C中，你可以改变i = * (long *) &y; 至：

 i = (union { float f; long l; }) {y} .l; 

和y = * (float *) &i; 至：

 y = (union { long l; float f; }) {i} .f; 

如果您保证在使用的C实现中， long和float具有合适的大小和表示，则行为由C标准定义：一种类型的对象的字节将被重新解释为另一种类型。

Answer 3

是的，它打破了别名规则。

对于像i = * ( long * ) &y;这样的东西最干净的修复i = * ( long * ) &y; 会是这样的：

  memcpy(&i, &y, sizeof(i)); // assuming sizeof(i) == sizeof(y) 

它避免了对齐和锯齿问题。 在启用优化的情况下，对memcpy()的调用通常应该只用几条指令替换。

正如任何其他方法所建议的那样，此方法不会解决与陷阱表示相关的任何问题。 但是，在大多数平台上，整数中没有陷阱表示，如果您知道浮点格式，则可以避免浮点格式陷阱表示（如果有）。

Answer 4

i = * ( long * ) &y;

这会破坏别名规则，因此会调用未定义的行为。

您正在访问对象y ，其类型不同于float ，或者是有符号/无符号的char变体。

y = * ( float * ) &i;

上面的这个陈述也打破了别名规则。