C/C++ casting在底层有什么作用？

Question

有人告诉我类型转换 C 转换只会改变系统解释信息的方式（例如，将 char 'A' 转换为 int return 65 当使用 cout 打印它时，因为在记忆它保持为 01000001).

但是，我注意到，当将浮点数转换为相同宽度的整数时，该值是守恒的并且没有改变，就像仅改变解释一样。例如，设 X 为双精度浮点数：

double X = 3.14159;

就我现在而言，在检查 &X 时我们会发现（由 decimal to binary converter 转换）：

01000000 00001001 00100001 11111001 11110000 00011011 10000110 01101110

但是，正如你们中的一些人已经知道的那样，在执行以下操作时：

long long Y = (long long)X;

Y 将是 3，X 的截断版本，而不是 4614256650576692846，它在查看 [= 处的二进制值时将获得的值21=] 如果寻找 long long.

所以，我认为很明显他们错了，但是，转换在低级别是如何工作的？是否检测到该值是否会更改？您将如何编码以获得 Y = 4614256650576692846 而不是 Y = 3？

Answer 1

转换将尝试尽可能精确地保留值。您可以使用 memcpy() 复制位模式。

#include <iostream>
#include <cstring>

int main() {
    double X = 3.14159;
    long long Y;
    memcpy(&Y, &X, sizeof(Y));
    std::cout << Y << '\n';
    return 0;
}

Answer 2

如果你想得到Y = 4614256650576692846，你可以使用：

double X = 3.14159;
long long Y = *( (long long*)(&X) );

这会将一个双指针转换为一个 long long 指针，然后编译器认为 (long long*)(&X) 是一个 long long 存储的地方。

但我不建议您这样做，因为结果取决于 double 在您的机器上的存储方式，并且不能保证结果是 4614256650576692846。

Answer 3

转换让编译器决定如何更改数据，以便它在尊重请求的数据类型的同时尽可能有用。

int 到 char 的转换只是将解释从 65 更改为 'A'。

但是，当我们有一个可能想要保存的值时，编译器将使用特殊指令进行转换。

例如，当从 double 转换为 long long 时，处理器将使用 CVTTSD2SI 指令，该指令将 FP 寄存器的值加载并截断为通用值：

double a = 3.14159;
long long b = (long long)a;

将进行反汇编（为了便于理解，我去掉了堆栈指针）：

movsd   xmm0, QWORD PTR [a]
cvttsd2si       rax, xmm0
mov     QWORD PTR [b], rax

因此，使用原始值的方法将如所选答案中所述：取消对 double 的指针的引用并将其放入 long long 变量中，或者如其他所述，使用 memcpy().

C/C++ casting在底层有什么作用？

C/C++ What does casting do in the low level?

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