C＃ '不安全' 的功能 - *（浮动*）（结果）与（浮动）（结果）

Question

任何人都可以用简单的方式下面的代码解释：

public unsafe static float sample(){  
     int result = 154 + (153 << 8) + (25 << 16) + (64 << 24); 

     return *(float*)(&result); //don't know what for... please explain 
} 

注：以上代码使用不安全功能

对于上面的代码，我在困难时期，因为我不明白什么是它的返回值之间的差值与返回值如下：

return (float)(result); 

如果您返回*(float*)(&result)，是否需要使用不安全的功能？

Answer 1

在.NET a float表示使用存储使用32位的IEEE binary32单精度浮点数。显然，代码通过将这些位组装成一个int，然后使用unsafe将它转换为float来构造这个数字。转换是用C++术语称为reinterpret_cast，当执行转换时不进行转换 - 这些位仅被重新解释为新类型。

组装的数量是十六进制4019999A或01000000 00011001 10011001 10011010二进制：

• 符号位为0（它是一个正数）。
• 指数位是10000000（或128），导致指数128-127 = 1（分数乘以2^1 = 2）。
• 小数位是00110011001100110011010，如果没有别的，几乎都有可识别的零和一个模式。

返回的浮点数与2.4转换为浮点的位数完全相同，整个函数可以简单地用文字2.4f代替。

那种“打破了比特模式”的分数的最后零可能使浮点数匹配可以使用浮点数字书写的东西吗？

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那么常规演员和这个奇怪的“不安全演员”之间有什么区别？

假定以下代码：

int result = 0x4019999A // 1075419546 
float normalCast = (float) result; 
float unsafeCast = *(float*) &result; // Only possible in an unsafe context 

第一铸造取整数1075419546并将其转换为它的浮点表示，例如1075419546f。这包括计算将原始整数表示为浮点数所需的符号，指数和小数位。这是一个不平凡的计算，必须完成。

第二次演员更险恶（只能在不安全的情况下执行）。 &result将地址result返回指向存储整数1075419546的位置的指针。指针解引用运算符*然后可以用于检索指针指向的值。使用*&result将检索存储在该位置的整数，但是通过首先将指针指向float*（指向float的指针），则会从存储器位置检索浮点数，从而导致float 2.4f被指定为unsafeCast。所以*(float*) &result的叙述是给了我一个指向result的指针，并且假设指针是指向float的指针并检索指针指向的值。

与第一次演员相反，第二次演员不需要任何计算。它只是将存储在result中的32位推入unsafeCast（幸运的是32位）。

一般来说，执行这样的转换可能会在许多方面失败，但通过使用unsafe，您告诉编译器您知道自己在做什么。

Answer 2

回复：它在做什么？

它将存储int字节的值，而不是将这些字节解释为浮点数（不进行转换）。

幸运的是，浮动和整数有4个字节的data size。

Answer 3

这看起来像是一次优化尝试。而不是做浮点计算，而是在浮点数的整数表示上进行整数计算。

请记住，浮点数存储为二进制值，就像整数。

计算完成后，您正在使用指针和转换将整数转换为浮点值。

这与将值转换为浮点数不同。这会将int值1转换为float 1.0。在这种情况下，您将int值转换为int中存储的二进制值所描述的浮点数。

这很难正确解释。我会寻找一个例子。 :-)

编辑： 看看这里：http://en.wikipedia.org/wiki/Fast_inverse_square_root

您的代码，基本上是做一样的这篇文章中所述。

Answer 4

如果我解释什么方法做正确，这是一个安全的等效：

public static float sample() {  
    int result = 154 + (153 << 8) + (25 << 16) + (64 << 24); 

    byte[] data = BitConverter.GetBytes(result); 
    return BitConverter.ToSingle(data, 0); 
} 

如已经表示，它重新演绎int值作为float。

Answer 5

正如其他人已经描述的那样，它将int的字节看作是浮点数。

你可能会得到相同的结果，而无需使用类似这样不安全的代码：

public static float sample() 
{ 
    int result = 154 + (153 << 8) + (25 << 16) + (64 << 24); 
    return BitConverter.ToSingle(BitConverter.GetBytes(result), 0); 
} 

但后来它不会是非常快的更多，你还不如用花车/双打和数学函数。

Answer 6

由于Sarge的罗宋汤问，这里的“联盟”相当于：

[StructLayout(LayoutKind.Explicit)] 
struct ByteFloatUnion { 
    [FieldOffset(0)] internal byte byte0; 
    [FieldOffset(1)] internal byte byte1; 
    [FieldOffset(2)] internal byte byte2; 
    [FieldOffset(3)] internal byte byte3; 
    [FieldOffset(0)] internal float single; 
} 

public static float sample() { 
    ByteFloatUnion result; 
    result.single = 0f; 
    result.byte0 = 154; 
    result.byte1 = 153; 
    result.byte2 = 25; 
    result.byte3 = 64; 

    return result.single; 
}