c - uint32_t 到 int32_t 的快速不安全转换

Question

我正在寻找一种将 uint32_t 转换为 int32_t 的快速方法。我可以假设所有数字都小于 2^31-1 并且不需要担心代码中此时的溢出。我可以假设 int32_t 的符号位是 uint32_t 的最大数字吗？在编码方面，我可以将指向 uint32_t 值的指针视为指向 int32_t 值的指针吗:以下代码是有效的独立于平台的 C 代码吗，最后一条语句是真的？ (在我的 Mac 上和 linux 上的英特尔编译器上都是如此)

uint32_t ui = 3;
int32_t  *i = &ui;

(int32_t)ui == *i;

Answer 1

如果您希望速度快，并且不担心溢出，则根本不需要做任何花哨的事情。如果你只是写

i = ui;

任何理智的编译器最多会发出一条赋值指令，尽管它可能会警告您类型不匹配和溢出的可能性。如果你写

i = (int32_t)ui;

任何理智的编译器都会发出完全相同的赋值指令，并且会吞下它对类型不匹配的怀疑(即不警告您)。

没有必要涉及指针别名或类型双关——这只会混淆代码，并可能降低其可靠性或效率。

如果您担心转换以及符号位的位置等问题，您真的不必:

• 在二进制补码运算中，不需要转换，除非它是为了检测溢出并抛出异常。在一个补码和符号量级中，也不需要转换，同样，除非检测到溢出并抛出异常。

• 尽管不做出与机器相关的假设是明智的，但出于所有意图和目的，您可以假设您的代码将在二进制补码机器上运行。 (它们几乎是通用的。)

• 即使需要转换，也不会比直接赋值慢多少。

• 通过在 C 中编写一个简单的赋值(而不是一些指针旋转)，您可以确保，即使以某种方式需要进行一些转换，您的编译器也会处理它。