为什么这个 float union 的输出是 NaN？

Question

在我的 C++ 代码中，我声明了一个联合：

typedef union U_FloatParse {
    float float_data;
    unsigned char byte_data[4];
} U_FloatConvert;

然后，我将 byte_data 数组设置为值 0、0、192、127：

U_FloatConvert depth_data;

depth_data.byte_data[0] = 0;
depth_data.byte_data[1] = 0;
depth_data.byte_data[2] = 192;
depth_data.byte_data[3] = 127;

printf("\n\nFloat = %f\n\n", depth_data.float_data);

作为输出，我得到 NaN。为什么我得不到正常的浮点值？当我传递值时：56、137、33、63。我得到浮点值 0.631000。

测试代码：http://codepad.org/Q8ds1V0F

Answer 1

NaN 是一个普通的浮点值，你设置的字节被正确解释为a valid NaN.

话虽如此，自 using a union in this manner has undefined behaviour in C++ 以来，您可以获得输出 "there is no ~~spoon~~ NaN"。您在任何给定时间只能使用工会的一名成员。它不是重新解释转换的捷径！

Answer 2

通过将上述字节写入数组，您将获得 00 00 c0 7f 的内存布局，在 endian, reads as 7fc00000. Interpreting this as an IEEE float 中可以得到

0 的符号（正数，但与 NaN 无关）
0xFF
0x400000 的尾数（> 0 且设置了最高有效位 → 静默）

这会得到一个（无声的）NaN 值。

至少，这对 C 来说是重要的。在 C++ 中，它没有定义你做什么，但是如果你仍然得到 NaN 作为结果，你的编译器将它视为 C（尽管如此不推荐依赖未定义的行为！）。

Answer 3

如果输出不确定，即无法确定其值（例如 0/0），通常会出现 NaN（不是数字）错误。

但无论如何我不会使用联合（个人不喜欢），当你使用联合时，设置一个成员并提取另一个成员是未定义的行为。

一方面，浮点值基本上被分成位域，有那么多位保存尾数，那么多位保存指数，还有一位保存符号。另一方面，整数只是数字的 base-2 表示。他们的位只是排列不一样。

你可以这样做：

unsigned long int l = byte_data[0] | (byte_data[1] << 8) | (byte_data[2] << 16) | (byte_data[3] << 24);

为什么这个 float union 的输出是 NaN？

Why is output of this float union NaN?

c++

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