`memcpy` 如何解决类型双关浮点到整数转换中的严格别名问题？

类型双关浮点到整型转换：解决 Memcpy 的严格别名问题

在编程中，类型双关是指访问通过对不同类型的引用来获取一种类型的数据。虽然方便性能优化，但类型双关可能会在 GCC C 等优化编译器中引入严格别名违规。

考虑下面的代码，它使用位 hack 执行逆平方根运算：

float InverseSquareRoot(float x) {
    float xhalf = 0.5f*x;
    int32_t i = *(int32_t*)&x; // Dereferencing type-punned pointer, breaking strict-aliasing rules
    i = 0x5f3759df - (i >> 1);
    x = *(float*)&i;
    x = x*(1.5f - xhalf*x*x);
    return x;
}

此代码会从 GCC 生成有关严格别名规则的警告。要解决此问题，应修改代码以避免通过 int32_t 左值访问 float 对象。相反，memcpy() 可用于安全地复制 float 和 int32_t 对象之间的字节。

float InverseSquareRoot(float x) {
    float xhalf = 0.5f*x;
    uint32_t i;
    assert(sizeof(x) == sizeof(i));
    std::memcpy(&i, &x, sizeof(i)); // Use memcpy to safely copy bytes
    i = 0x5f375a86 - (i >> 1);
    std::memcpy(&x, &i, sizeof(i));
    x = x*(1.5f - xhalf*x*x);
    return x;
}

通过依赖 memcpy，此代码可维护数据完整性，同时确保类型安全并遵守严格别名规则.

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