Comment les techniques C modernes peuvent-elles améliorer la sécurité et l'efficacité du jeu de mots ?

Jeu de mots de type moderne en C

Arrière-plan

Dans certains scénarios, cela peut être avantageux pour interpréter un modèle de bits d'un type comme un autre. La réinterprétation des flottants sous forme d'entiers est un exemple courant, souvent utilisé dans le code critique en termes de performances. Cependant, les approches traditionnelles du jeu de mots en C comportent des pièges et des limites potentiels.

Approches modernes

Le C moderne fournit plusieurs mécanismes pour un jeu de mots sûr et efficace :

1. std::bit_cast

Introduit en C 20, std::bit_cast fournit un moyen sécurisé de type pour réinterpréter la représentation binaire sous-jacente d'un objet. Il garantit une conversion préservant les bits tout en assurant un alignement correct.

2. std::memcpy

Bien qu'il ne soit pas sécurisé, std::memcpy est une fonction de bas niveau qui peut copier efficacement des octets d'un emplacement mémoire à un autre. Il peut être utilisé pour le calembour de type en copiant les bits d'un objet source dans un objet cible d'un type différent.

3. Placement New et std::launder

Cette approche utilise l'opérateur de placement new C 17 pour créer un objet d'un type différent dans un emplacement mémoire pré-alloué. std::launder est ensuite appliqué pour "blanchir" le nouveau résultat du placement dans un type de pointeur compatible.

Choisir la bonne approche

La meilleure approche de jeu de mots dépend de les exigences spécifiques :

• Sécurité de type : std::bit_cast garantit une conversion préservant les bits, offrant le plus haut niveau de sécurité de type.
• Performance : std::memcpy offre d'excellentes performances en raison de sa nature de bas niveau. Ceci est particulièrement avantageux lors de la copie de grandes quantités de données.
• Compatibilité : std::bit_cast est l'approche la plus récente et standardisée, offrant une meilleure portabilité entre les compilateurs et les plates-formes.

Réécriture de la fonction racine carrée inverse rapide

L'application de std::bit_cast à la fonction racine carrée inverse rapide aboutit à une implémentation sûre et efficace :

float Q_rsqrt(float number) {
    union {
        float as_float;
        uint32_t as_uint;
    } u;

    u.as_float = number;
    u.as_uint = 0x5f3759df - (u.as_uint >> 1);
    return u.as_float;

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!