Come posso lavorare con i doppi a livello di bit nello standard C89?

Question

Sto giocando con l'implementazione Etichettatura NaN in una piccola implementazione del linguaggio sto scrivendo in C.Per fare questo, devo prendere un doppio e colpirlo direttamente nei suoi pezzetti.

Adesso funziona utilizzando il casting sindacale:

typedef union
{
  double num;
  unsigned long bits;
} Value;

/* A mask that selects the sign bit. */
#define SIGN_BIT (1UL << 63)

/* The bits that must be set to indicate a quiet NaN. */
#define QNAN (0x7ff8000000000000L)

/* If the NaN bits are set, it's not a number. */
#define IS_NUM(value) (((value).bits & QNAN) != QNAN)

/* Convert a raw number to a Value. */
#define NUM_VAL(n) ((Value)(double)(n))

/* Convert a Value representing a number to a raw double. */
#define AS_NUM(value) (value.num)

/* Converts a pointer to an Obj to a Value. */
#define OBJ_VAL(obj) ((Value)(SIGN_BIT | QNAN | (unsigned long)(obj)))

/* Converts a Value representing an Obj pointer to a raw Obj*. */
#define AS_OBJ(value) ((Obj*)((value).bits & ~(SIGN_BIT | QNAN)))

Ma il casting su un tipo di unione non è lo standard ANSI C89.Esiste un modo affidabile per farlo:

1. È -std=c89 -pedantic pulito?
2. Non entra in conflitto con rigide regole di aliasing?

3. Può essere utilizzato in un contesto di espressione come questo:

   Value value = ...
   printf("The number value is %f\n", AS_NUM(value));
   

Answer 1

Ecco una rapida prova di concetto che si compila in modo pulito e sembra funzionare correttamente per me.Io uso memcpy per perfezionare la questione del gioco di parole.Ciò potrebbe ovviamente essere inaccettabile in un sistema reale, ma almeno è portatile.Allo stesso modo, non so se intendi richiederlo AS_NUM essere implementato come una macro.

#include <stdio.h>
#include <string.h>

typedef struct {
    char raw[sizeof(double)];
} Value;

static Value valueFromDouble(double d) {
    Value result;
    memcpy(result.raw, &d, sizeof(result));
    return result;
}

static double AS_NUM(Value value) {
    double result;
    memcpy(&result, value.raw, sizeof(result));
    return result;
}

int main(int argc, char **argv) {
    Value value = valueFromDouble(1.0);
    printf("The number value is %f\n", AS_NUM(value));
}

Ecco una trascrizione della compilazione (con Clang su OS X) e dell'esecuzione:

$ cc -std=c89 -pedantic blort.c
$ ./a.out
The number value is 1.000000