c - 在 C 中，转换指针有开销吗？

Question

我这里有一些代码看起来很可怕，我想我永远不必再看到它或调试它(它将被完全不同的编程语言隐藏)，以这种方式进行转换是否有开销？

void SubtractFloat (void *in, void *out){

    int* a = (int*)in;
    int* b = a++;

    float c = * (float*)a;
    float d = * (float*)b;

    float* e = (float*)out;

    *e = c - d;
}

(是的，我理解令人难以置信的代码违规行为，但有必要向上转发类型责任)

*顺便说一句，这可以变得更干净吗？ (我什至会采纳汇编程序的建议)

Answer 1

在大多数现代 C 实现中，将一种类型的指针转​​换为另一种类型的指针的性能成本为零或可以忽略不计。更大的问题是在通用寄存器和浮点寄存器之间移动数据。

正如您所注意到的，您问题中的代码违反了 C 的严格别名规则，尽管您的 C 实现可能支持它。尽管如此，有两种选择:

如果in、out的环境以及您的C实现支持以float方式访问内容，则使用:

float *fin = in, *fout = out;
fout[0] = fin[1] - fin[0];

如果不支持以 float 形式访问数据，则使用:

char *p = in;
float c, d, e;
memcpy(&d, p, sizeof d);
memcpy(&c, p + sizeof d, sizeof c);
e = c - d;
memcpy(out, &e, sizeof e);

请注意，虽然 memcpy 在 C 抽象机中名义上更差(它逐个复制字节)，但良好的 C 实现将优化此代码。 (如果 in 和 out 的对齐不是问题，那么对于典型的处理器，一个好的编译器应该生成两个加载、一个减法和一个存储。如果对齐是考虑到，可能需要某种形式的未对齐加载和存储。但在任何情况下都需要它们。)