reinterpret_cast的本质

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#float #编译器

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本文深入探讨reinterpret_cast的本质及其实现原理，通过具体代码示例解析其如何改变数据的语义表达，并给出实例演示其在不同场景下的应用。重点突出reinterpret_cast在不同数据类型转换过程中的作用及注意事项。

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reinterpret_cast的本质

先看看下面的代码：

#include <iostream>
using namespace std;

void main()
{
    int i = 875770417;
    cout<<i<<" ";
    char* p = reinterpret_cast<char*>(&i);
    for(int j=0; j<4; j++)
        cout<<p[j];
    cout<<endl;

    float f = 0.00000016688933;
    cout <<f<<" ";
    p = reinterpret_cast<char*>(&f);
    for(j=0; j<4; j++)
        cout<<p[j];
    cout<<endl;
}

我们看到不管是int型的 i 还是float型的 f ，经过reinterpret_cast<char*>(&addr)的转换后，输出都是"1234"

这是因为整型的875770417和单精度浮点型的0.00000016688933，在内存中的数据表示从低位到高位依次是0x31 0x32 0x33 0x34。

数据的表示是相同，你把它当int型数据来看，他就是875770417；你把它当float型数据来看，它就是0.00000016688933，关键就是看编译器怎么来解释数据，也就是语义表达的问题。

所以reinterpret_cast<char*>的转换就是不理会数据本来的语义，而重新赋予它char*的语义。有了这样的认识有以后，再看看下面的代码就好理解了。

#include <iostream>
using namespace std;

void main()
{
    char* p = "1234";

    int* pi = reinterpret_cast<int*>(p);
    cout<<*pi<<endl;
}

输出的是875770417(0x34333231,注意高低位)，就是上面的逆运算，好理解吧。

再看一个诡异的。

#include <iostream>
using namespace std;

class CData
{
public:
    CData(int a, int b)
    {
        val1 = a;
        val2 = b;
    }

private:
    int val1;
    int val2;
};

void main()
{
    CData data(0x32313536, 0x37383433);

    int* pi = reinterpret_cast<int*>((char*)&data + 2);
    cout<<*pi<<endl;
}

pi指向哪里？指向CData类型数据data的内存地址偏移2个字节。也就是说指向CData::val1和CData::val2的中间。这不是乱指嘛！没错，就是乱指，我们仍然看到输出数据显示875770417。

也就是说只要是个地址，reinterpret_cast都能转，不管原来数据是啥，甚至不是一个数据的开始。所以，请正确的使用它，用你希望的方式。