从字节缓冲区获取浮点值？

Question

我目前正在学习 C++，目前我正在试验指针和结构。在下面的代码中，我将向量 A 复制到大小为 100 字节的缓冲区中。之后，我将向量 B 复制到具有偏移量的同一缓冲区中，以便向量在缓冲区中彼此相邻。之后，我想再次在缓冲区中找到向量并计算向量之间的点积。

#include <iostream>

const short SIZE = 5;

typedef struct vector {
    float vals[SIZE];
} vector;

void vector_copy (vector* v, vector* target) {
    for (int i=0; i<SIZE; i++) {
        target->vals[i] = v->vals[i];
    }
}

float buffered_vector_product (char buffer[]) {
    float scalar_product = 0;
    int offset = SIZE * 4;
    for (int i=0; i<SIZE; i=i+4) {
        scalar_product += buffer[i] * buffer[i+offset];
    }
    return scalar_product;
}

int main() {

    char buffer[100] = {};
    vector A = {{1, 1.5, 2, 2.5, 3}};
    vector B = {{0.5, -1, 1.5, -2, 2.5}};

    vector_copy(&A, (vector*) buffer);
    vector_copy(&B, (vector*) (buffer + sizeof(vector)));

    float prod = buffered_vector_product(buffer);
    std::cout << prod <<std::endl;
    return 0;
}

很遗憾，这还行不通。问题出在函数 buffered_vector_product 中。我无法从缓冲区中取回浮点值。每个浮点值应该需要 4 个字节。我不知道如何访问这 4 个字节并将它们转换为浮点值。谁能帮我吗？非常感谢！

Answer 1

在函数 buffered_vector_product 中，更改行

int offset = SIZE * 4;
for (int i=0; i<SIZE; i=i+4) {
    scalar_product += buffer[i] * buffer[i+offset];
}

到

for ( int i=0; i<SIZE; i++ ) {
    scalar_product += ((float*)buffer)[i] * ((float*)buffer)[i+SIZE];
}

如果您想手动计算偏移量，可以将其替换为以下内容：

size_t offset = SIZE * sizeof(float);
for ( int i=0; i<SIZE; i++ ) {
    scalar_product += *(float*)(buffer+i*sizeof(float)) * *(float*)(buffer+i*sizeof(float)+offset);
}

然而，对于这两种解决方案，您都应该注意对齐限制和 strict aliasing rule。

对齐限制的问题可以通过更改行来解决

char buffer[100] = {};

以下内容：

alignas(float) char buffer[100] = {};

严格的别名规则是一个复杂得多的问题，因为确切的规则在不同的 C++ 标准之间发生了显着变化，并且（或至少曾经）不同于 C 语言中的严格别名规则。有关此问题的更多信息，请参阅评论部分中的 link。

从字节缓冲区获取浮点值？

Get float values back from byte buffer?

c++

buffer

struct

pointers