iphone - ARMとIntelでfloatをunsignedcharに強制変換する

Question

Intelマシンで次のCコードを実行すると...

float f = -512;
unsigned char c;

while ( f < 513 )
{
    c = f;
    printf( "%f -> %d\n", f, c );
    f += 64;
}

...出力は次のとおりです。

-512.000000 -> 0
-448.000000 -> 64
-384.000000 -> 128
-320.000000 -> 192
-256.000000 -> 0
-192.000000 -> 64
-128.000000 -> 128
-64.000000 -> 192
0.000000 -> 0
64.000000 -> 64
128.000000 -> 128
192.000000 -> 192
256.000000 -> 0
320.000000 -> 64
384.000000 -> 128
448.000000 -> 192
512.000000 -> 0

ただし、ARMデバイス（私の場合はiPad）で同じコードを実行すると、結果はまったく異なります。

-512.000000 -> 0
-448.000000 -> 0
-384.000000 -> 0
-320.000000 -> 0
-256.000000 -> 0
-192.000000 -> 0
-128.000000 -> 0
-64.000000 -> 0
0.000000 -> 0
64.000000 -> 64
128.000000 -> 128
192.000000 -> 192
256.000000 -> 0
320.000000 -> 64
384.000000 -> 128
448.000000 -> 192
512.000000 -> 0

ご想像のとおり、この種の違いは、クロスプラットフォームプロジェクトに恐ろしいバグをもたらす可能性があります。私の質問は次のとおりです。

1. floatをunsignedcharに強制変換すると、すべてのプラットフォームで同じ結果が得られると考えるのは間違っていましたか？

2. 彼はコンパイラの問題でしょうか？

3. エレガントな回避策はありますか？

Answer 1

C規格には、あなたがやろうとしていることについての非常に厳しい規則はありません。セクション6.3.1の算術オペランド（具体的にはセクション6.3.1.4実浮動および整数）の問題の段落は次のとおりです。

実際の浮動小数点型の有限値が以外の整数型に変換されると_Bool、小数部は破棄されます（つまり、値はゼロに向かって切り捨てられます）。整数部分の値を整数型で表すことができない場合、動作は未定義です。

あなたが尋ねている正確なケースについてのさらに具体的な脚注があります：

整数型の値が符号なし型に変換されるときに実行される残りの操作は、実際の浮動型の値が符号なし型に変換されるときに実行する必要はありません。したがって、ポータブル実浮動値の範囲はです(−1, Utype_MAX+1)。

UtypeMAX+1あなたの場合は256です。不一致の場合はすべて負の数です。切り捨て後も、それらはまだ負であり、範囲（-1、256）の外にあるため、「未定義動作」ゾーンにしっかりと入っています。浮動小数点数が以上である、あなたが示した一致するケースのいくつかでさえ、動作する256ことが保証されていません-あなたはただ幸運になっています。

したがって、番号付きの質問に対する回答は次のとおりです。

1. はい、あなたは間違っていました。
2. コンパイラが異なれば結果も異なるという意味ではコンパイラの問題ですが、仕様で許可されているので、コンパイラのせいとは言いません。
3. それはあなたが何をしたいかに依存します-あなたがそれをよりよく説明することができれば、SOコミュニティの誰かがあなたを助けることができることはほぼ確実です。

Answer 2

私は自分の質問で3に答えるつもりですが、それを受け入れられた答えとしてフラグを立てることはしません。トリックは、強制の単純なキャストのようです。

c = (char) f;

（int）または（short）の使用も機能します。この問題の原因がどこにあるのか、コンパイラかプロセッサかを知りたいと思っています。

Answer 3

あなたが扱っている特定の問題は、私にはエンディアンのように見えます。いずれかの実装を、またはそれに類似したものに置き換えてc = *((char *)&f + sizeof(float) - 1);、floatの最後のバイトを取得し、それが他のプラットフォームの結果と一致するかどうかを確認してください。

一般に、動作は、プロセッサのエンディアン、ワード長、浮動小数点機能、およびコンパイラがそれをどのようにターゲットにするかによって異なります。ARMはバイエンディアンであるため、IAバイト順序と一致する場合と一致しない場合があります。また、あるC実装が別のC実装と同じ浮動小数点形式をサポートするという一般的な保証はないようです。固定サイズの浮動小数点型です。

これを本番コードで使用していますか？なぜこれを行う必要があるのか​​、私は非常によく調べます。どちらかのタイプが意図したとおりに使用されていない可能性があります。回避策はエレガントにはなりません。