[p.....a]

#programowanie #cplusplus #programista15k
Zacząłem się interesować słynnym problemem Fast Inverse Square Root z Quakea. I w sumie mógłby mi ktoś powiedzieć jaką wartość posiadam pod zmienną wynikTestu? Dlaczego rzutowanie na inta daje dziwną wartość, a na floata normalną?

int main()
{
 float test = 69.420;
 int wynikTestu = *(int*)&test
 cout<<wynikTestu<<endl;
}

[j.....0]

@przemyslaw-maczka: poczytaj jak są przechowywane liczby zmiennoprzecinkowe w komputerze

[running]

@przemyslaw-maczka: w ogóle poczytaj sobie jak komputer przechowuje wartości liczb

[p.....a]

@jaksa0: Binarnie. Tak samo masz pojedynczą i podwójną precyzję w liczbach zmiennoprzecinkowych. Wiadomo że nie da się dokładnie zapisać liczby zmiennoprzecinkowej. Masz mantysę gdzie się przechowuje liczbę po przecinku i cechę czyli wykładnik. Więc mam test zapisany we floacie a w wynik wpisuję zdereferowany adres pamięci czyli to co się pod nim znajduje. Mnie zastanawia dlaczego konwersja na (int*) czyli wskaźnik na inta daje taką dziwną wartość skoro wynikTestu jest

[p.....a]

@jaksa0: Chodzi o to że jak rzutuję wskaźnik na wskaźnik na inta to wtedy to co jest pod adresem czyli liczba float jest niezmienione (więc bity zostają łącznie ze znakiem) i otwieram to po prostu jako inta?

[j.....0]

@przemyslaw-maczka: tak, rzutowanie wskaźników nie zmienia tego, co pod tym adresem się znajduje. Zmienia się jedynie sposób w jaki adresy są inkrementowane oraz to jak wyłuskuje dane spod tego adresu (w tym przypadku odczytuje je tak jakby tam był int)

[Arkadio88]

@przemyslaw-maczka: no tak, czemu miały by się zmieniać bity? 4 bajty to 4 bajty. Ty tylko mówisz teraz traktuj te 4 bajty pamięci jak by to był int nie float.

[p.....a]

@jaksa0:
@Arkadio88: Wyłożyłem się na tak prostej sprawie :D

[j.....0]

@przemyslaw-maczka: na potwierdzenie tutaj masz wypisane po kolei co się dzieje z kolejnymi konwersjami https://ideone.com/cu2mpz

[p.....a]

@jaksa0: Dziękować, już sobie to sam wyjaśniłem :D

[Dalegor_]

@przemyslaw-maczka: Tutaj masz jak to binarnie wygląda. W gruncie rzeczy pod spodem jest taka sama wartość tylko inaczej interpretowana. (W xmm0 jest przechowywana wartość wynikTestu. Interesuje cię w tym momencie ta 1 wartość z v4_float)

[p.....a]

@Dalegor_: Znaczy ja mniej więcej wiedziałem jak (T*)działa, tylko jakoś nigdy w mojej historii programowania nie miałem okazji konwertować tak z float& do int* i chyba mnie to zaskoczyło aż za bardzo. Poniekąd żałuję że tutaj napisałem bo zamiast wyjaśnić sprawę to dostałem odpowiedź żebym się o kodzie binarnym uczył :D Mimo wszystko dzięki za poświęcony trud.

Edit: może jednak nie wiedziałem skoro zaskoczeniem także było int wynikTestu =

[MamCieNaHita]

@przemyslaw-maczka: tak naprawdę ten kod jest niepoprawnym C/C++, bo łamie strict aliasing rule. powinien używać memcpy albo std::bit_cast

[MamCieNaHita]

@MamCieNaHita: https://stackoverflow.com/questions/24405129/how-to-implement-fast-inverse-sqrt-without-undefined-behavior

[Dalegor_]

Edit: może jednak nie wiedziałem skoro zaskoczeniem także było int wynikTestu = *(float*)&test że działa poprawnie :D

@przemyslaw-maczka: Tutaj już zasługa kompilatora za implicit conversion. W tym przypadku kompilator stara się przekonwertować floata na inta w miarę bezstratnie i o dziwo bezpośrednio za pomocą instrukcji procesora (w moim przypadku CVTTSS2SI, sam sposób konwersji może się różnić). Masz tutaj picrel jak to działa w kodzie assembly.

[p.....a]

@Dalegor_: Do disassembly używam godbolta albo CrossStudio :)

[j.....0]

@przemyslaw-maczka: i dobrze, że nie miałeś okazji. Fajnie jest raz czy dwa to zobaczyć i przekonać się jak są przechowywane dane w komputerze, ale w kodzie produkcyjnym rzutowanie wskaźników to źródło potencjalnych trudnych do znalezienia błędów. Szczególnie w c++, gdzie w ogóle powinno się w miarę możliwości unikać gołych wskaźników.

[p.....a]

@jaksa0: Widzisz, to zależy od specyfiki pracy. Nie każdy sobie może pozwolić na smart pointery.

[p.....a]

@jaksa0: A co do błędów na wskaźnikach Valgrind sporo pomaga ;)

[Blomex]

@przemyslaw-maczka: łap https://youtu.be/p8u_k2LIZyo