В своем недавнем выступлении « Обработка типов в современном C ++» Тимур Думлер сказал, что std::bit_castего нельзя использовать для floatпреобразования битов в unsigned char[4]массив, потому что массивы в стиле C не могут быть возвращены из функции. Мы должны либо использовать, std::memcpyлибо подождать до C ++ 23 (или позже), когда что-то вроде reinterpret_cast<unsigned char*>(&f)[i]станет хорошо определенным.

В C ++ 20, мы можем использовать std::arrayс std::bit_cast,

float f = /* some value */;
auto bits = std::bit_cast<std::array<unsigned char, sizeof(float)>>(f);

вместо массива в стиле C, чтобы получить байты float?

Да, это работает на всех основных компиляторах, и, насколько я могу судить по стандарту, он переносим и гарантированно работает.

Прежде всего, std::array<unsigned char, sizeof(float)>гарантированно будет агрегат ( https://eel.is/c++draft/array#overview-2 ). Из этого следует, что он содержит ровно sizeof(float)число chars внутри (обычно как a char[], хотя на самом деле стандарт не предписывает эту конкретную реализацию - но он говорит, что элементы должны быть смежными) и не может иметь никаких дополнительных нестатических элементов.

Поэтому его легко копировать, и его размер соответствует размеру float.

Эти два свойства позволяют вам bit_castмежду ними.

Принятый ответ неверен, поскольку не учитывает вопросы выравнивания и заполнения.

По [массиву] / 1-3 :

Заголовок <array>определяет шаблон класса для хранения последовательностей фиксированного размера объектов. Массив является смежным контейнером. Экземпляр array<T, N>хранит Nэлементы типа T, так что size() == Nэто инвариант.

Массив - это агрегат, который может быть инициализирован списком с N элементами, в которые можно преобразовать типы T.

Массив удовлетворяет всем требованиям контейнера и обратимого контейнера ( [container.requirements]), за исключением того, что созданный по умолчанию объект массива не является пустым и этот обмен не имеет постоянной сложности. Массив удовлетворяет некоторым требованиям контейнера последовательности. Описания предоставлены здесь только для операций над массивом, которые не описаны ни в одной из этих таблиц, и для операций, в которых имеется дополнительная семантическая информация.

Стандарт на самом деле не требует std::arrayналичия точно одного общедоступного элемента данных типа T[N], поэтому теоретически это возможно, что sizeof(To) != sizeof(From)или is_­trivially_­copyable_­v<To>.

Я буду удивлен, если на практике это не сработает.

Да.

Согласно документу , описывающему поведение std::bit_castи предлагаемую реализацию, поскольку оба типа имеют одинаковый размер и легко копируются, приведение должно быть успешным.

Упрощенная реализация std::bit_castдолжна выглядеть примерно так:

template <class Dest, class Source>
inline Dest bit_cast(Source const &source) {
    static_assert(sizeof(Dest) == sizeof(Source));
    static_assert(std::is_trivially_copyable<Dest>::value);
    static_assert(std::is_trivially_copyable<Source>::value);

    Dest dest;
    std::memcpy(&dest, &source, sizeof(dest));
    return dest;
}

Так как число с плавающей точкой (4 байта) и массив unsigned charс size_of(float)относительно всех тех , утверждает, лежащий в основе std::memcpyбудет осуществляться. Следовательно, каждый элемент в результирующем массиве будет одним последовательным байтом с плавающей точкой.

Чтобы доказать это поведение, я написал небольшой пример в Compiler Explorer, который вы можете попробовать здесь: https://godbolt.org/z/4G21zS . Число с плавающей запятой 5.0 должным образом хранится в виде массива bytes ( Ox40a00000), который соответствует шестнадцатеричному представлению этого числа с плавающей запятой в Big Endian .