std::bit_cast

 

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語言支援 型別支援（基本型別、RTTI） 庫特性測試宏 (C++20) 程式工具 變參函式 initializer_list (C++11) is_constant_evaluated (C++20) is_within_lifetime (C++26) source_location (C++20) 協程支援 (C++20) 契約支援 (C++26) 三路比較 three_way_comparablethree_way_comparable_with (C++20)(C++20) strong_ordering (C++20) weak_ordering (C++20) partial_ordering (C++20) common_comparison_category (C++20) compare_three_way_result (C++20) compare_three_way (C++20) strong_order (C++20) weak_order (C++20) partial_order (C++20) compare_strong_order_fallback (C++20) compare_weak_order_fallback (C++20) compare_partial_order_fallback (C++20)   is_eqis_ltis_lteq (C++20)(C++20)(C++20)   is_neqis_gtis_gteq (C++20)(C++20)(C++20)

通用工具 函式物件 位操作 (C++20) bitset hash (C++11) 關係運算符 (C++20 中棄用) rel_ops::operator!=rel_ops::operator>    rel_ops::operator<=rel_ops::operator>= 整數比較函式 cmp_equalcmp_lesscmp_less_than (C++20)(C++20)(C++20)   cmp_not_equalcmp_greatercmp_greater_than (C++20)(C++20)(C++20) in_range (C++20) 交換與型別操作 swap ranges::swap (C++20) exchange (C++14) declval (C++11) to_underlying (C++23) forward (C++11) forward_like (C++23) move (C++11) move_if_noexcept (C++11) as_const (C++17) 常用詞彙型別 pair tuple (C++11) optional (C++17) any (C++17) variant (C++17) tuple_size (C++11) tuple_element (C++11) apply (C++17) make_from_tuple (C++17) expected (C++23)

 

位操作

bit_cast (C++20)

byteswap (C++23)

2 的整數次冪

has_single_bit (C++20)

bit_ceil (C++20)

bit_floor (C++20)

bit_width (C++20)

旋轉

rotl (C++20)

rotr (C++20)

計數

countl_zero (C++20)

countl_one (C++20)

countr_zero (C++20)

countr_one (C++20)

popcount (C++20)

位元組序

endian (C++20)

 

定義於標頭檔案 <bit>
template< class To, class From > constexpr To bit_cast( const From& from ) noexcept;		(C++20 起)

透過重新解釋 From 的物件表示來獲取 To 型別的值。返回的 To 物件的值表示中的每個位都等於 from 的物件表示中對應的位。返回的 To 物件中填充位的取值是未指定的。

如果不存在與所生成的值表示對應的 To 型別的值，則行為未定義。如果存在多個此類值，則生成哪個值是未指定的。

如果結果值表示中的位為不確定，則它：

• 不對應於 From 的值表示中的位（即它對應於一個填充位），或
• 對應於其(直到 C++26)的最小包圍物件(從 C++26 開始)不在其生命週期內的物件的位，或
• 具有不確定值。

如果結果值表示中的位為錯誤，則它對應於其最小包圍物件具有錯誤值的位。

(C++26 起)

否則，結果不包含任何不確定或錯誤值。

對於結果值表示中每個不確定的位，包含該位的最小物件具有不確定值；除非該物件是未初始化友好型別，否則行為未定義。 否則，結果不包含任何不確定值。	（直到 C++26）
對於結果值表示中每個不確定或錯誤的位b，令u為包圍b的最小物件 如果u是未初始化友好型別，則如果其值表示中的任何位是不確定的，則u具有不確定值，否則具有錯誤值。 否則，如果b是不確定的，則行為未定義。 否則，行為是錯誤的，結果如上所述。	(C++26 起)

此過載僅在 sizeof(To) == sizeof(From) 且 To 和 From 都是TriviallyCopyable 型別時才參與過載決議。

當且僅當 To、From 以及 To 和 From 的所有子物件的型別都滿足以下條件時，此函式模板才為 constexpr：

• 不是聯合型別；
• 不是指標型別；
• 不是指向成員的指標型別；
• 不是 volatile 限定型別；且
• 沒有引用型別的非靜態資料成員。

引數

from

-

返回值的位源

返回值

一個 To 型別的物件，其值表示如上所述。

可能實現

要實現 std::bit_cast，忽略它是 constexpr 的事實，當需要將物件表示解釋為另一種型別時，可以使用 std::memcpy。

template<class To, class From>
std::enable_if_t<
    sizeof(To) == sizeof(From) &&
    std::is_trivially_copyable_v<From> &&
    std::is_trivially_copyable_v<To>,
    To>
// constexpr support needs compiler magic
bit_cast(const From& src) noexcept
{
    static_assert(std::is_trivially_constructible_v<To>,
        "This implementation additionally requires "
        "destination type to be trivially constructible");
 
    To dst;
    std::memcpy(&dst, &src, sizeof(To));
    return dst;
}

注意

在大多數情況下，不應使用 reinterpret_cast（或等效的顯式轉換）在指標或引用型別之間重新解釋物件表示，因為存在類型別名規則。

特性測試宏	值	標準	特性
__cpp_lib_bit_cast	201806L	(C++20)	std::bit_cast

示例

執行此程式碼

#include <bit>
#include <cstdint>
#include <iostream>
 
constexpr double f64v = 19880124.0; 
constexpr auto u64v = std::bit_cast<std::uint64_t>(f64v);
static_assert(std::bit_cast<double>(u64v) == f64v); // round-trip
 
constexpr std::uint64_t u64v2 = 0x3fe9000000000000ull;
constexpr auto f64v2 = std::bit_cast<double>(u64v2);
static_assert(std::bit_cast<std::uint64_t>(f64v2) == u64v2); // round-trip
 
int main()
{
    std::cout
        << "std::bit_cast<std::uint64_t>(" << std::fixed << f64v << ") == 0x"
        << std::hex << u64v << '\n'
        << "std::bit_cast<double>(0x" << std::hex << u64v2 << ") == "
        << std::fixed << f64v2 << '\n';
}

可能的輸出

std::bit_cast<std::uint64_t>(19880124.000000) == 0x4172f58bc0000000
std::bit_cast<double>(0x3fe9000000000000) == 0.781250

缺陷報告

下列更改行為的缺陷報告追溯地應用於以前出版的 C++ 標準。

缺陷報告	應用於	釋出時的行為	正確的行為
CWG 2482 (P1272R4)	C++20	當涉及不確定位時，是否會發生 UB 是未指定的	已指定

另請參閱

start_lifetime_asstart_lifetime_as_array (C++23)

在給定儲存中隱式建立物件，並重用物件表示 (函式模板)