Преобразование типа указателя С

Question

Имею код:

int a = 1065353216;
int* pa = &a;

printf("%d", *((float*)pa)); // Выводит 0

Почему на выводе 0? Я так понимаю, что sizeof(int*) == sizeof(float*), то есть рассматривается 4 байта информации, но интерпретируется бинарное представление этой информации как целочисленное, тогда на выводе должно быть 1065353216. В чем проблема?

P. S. бинарное представление:

1065353216: 00111111 10000000 00000000 00000000 (1.0 для IEEE754 for float)

Answer 1

по сути ваш код делает следующее:

int a = 1065353216;
int* pa = &a;

float* pb = (float*)pa;

float b = *pb;

printf("%d", b);

т.е. вы пытаетесь сделать следующее:

printf("%d", 1.0f);

и 0 выдает только потому, что вы передаёте не int, т.е. это такой способ просигнализировать об ошибке

Warning C4477 'printf' : format string '%d' requires an argument of type 'int', but variadic argument 1 has type 'float'

Answer 2

несоотвествие типов приводит к неопределённому поведению. gcc с printf преобразует тип float в double, затем печатает.

код :

#include <stdio.h>
int main(){
int a = 1065353216;
int* pa = &a;

printf("%d\n", *((float*)pa)); // Выводит 0
printf("%d\n", *pa);
}

ассемблер :

.LC1:
        .string "%d\n"
main:
        push    rax
        movsd   xmm0, QWORD PTR .LC0[rip] ; здесь float -> double
        mov     edi, OFFSET FLAT:.LC1
        mov     al, 1
        call    printf
        mov     esi, 1065353216 ; целые числа передаются через esi
        mov     edi, OFFSET FLAT:.LC1
        xor     eax, eax
        call    printf
        xor     eax, eax
        pop     rdx
        ret
.LC0:
        .long   0
        .long   1072693248 ; тут float константа числа

вывод :

-490767160
1065353216

ссылка :

https://godbolt.org/z/6on83T

Так как в первом printf компилятор не загрузил число в регистр esi будет печататься случайное число. У разных компиляторов всё по разному.

Answer 3

Во-первых, поведение вашей программы неопределенно, так как она нарушает strict aliasing. Нельзя обращаться к объекту типа int как к объекту типа float.

Во-вторых, поведение вашей программы неопределенно, так как передаваемый в функцию printf аргумент не соответствует используемому спецификатору преобразования. Функция printf ожидает получить int а вы передаёте аргумент типа double.

В-третьих, даже если два предыдущих UB отработают так, как и задумано, вы не учитываете default argument promotions. Аргумент типа float преобразуется к типу double. А значит в строке printf("%d", *((float*)pa)); функция printf на самом деле получает значение типа double и пытается вывести первые четыре байта восьмибайтного аргумента (при условии, что тип int занимает 4 байта, а тип double занимает 8 байт).

Если переданное значение типа double равно 1.0, то все 52 бита мантиссы 64 битного числа с плавающей точкой равны нулю. А значит первые четыре байта скорее всего также будут равны нулю (а могут быть и не равны нулю, если байты, составляющие объект типа double хранятся в каком-то необычном порядке).

Пример:

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
    float a = 1.0f;
    double b = a;

    uint32_t a32, b32;
    uint64_t b64;

    memcpy(&a32, &a, sizeof(a32));
    memcpy(&b64, &b, sizeof(b64));
    memcpy(&b32, &b, sizeof(b32));

    printf("a32 = %" PRIu32 "\n", a32);
    printf("b64 = %" PRIu64 "\n", b64);
    printf("b32 = %" PRIu32 "\n", b32);
    
    return 0;
}

Вывод:

a32 = 1065353216
b64 = 4607182418800017408
b32 = 0

Таким образом, ваш код при "щадящей" обработке UB эквивалентен следующему:

printf("0");

БЛОГ НА HUSL

Преобразование типа указателя С

Ответы (3 шт):