C/C++的64位整型

http://www.byvoid.com/blog/c-int64/

在C/C++中，64为整型一直是一种没有确定规范的数据类型。现今主流的编译器中，对64为整型的支持也是标准不一，形态各异。一般来说，64位整型的定义方式有long long和__int64两种(VC还支持_int64)，而输出到标准输出方式有printf(“%lld”,a)，printf(“%I64d”,a)，和cout << a三种方式。

本文讨论的是五种常用的C/C++编译器对64位整型的支持，这五种编译器分别是gcc(mingw32)，g++(mingw32)，gcc(linux i386)，g++(linux i386)，Microsoft Visual C++ 6.0。可惜的是，没有一种定义和输出方式组合，同时兼容这五种编译器。为彻底弄清不同编译器对64位整型，我写了程序对它们进行了评测，结果如下表。

变量定义	输出方式	gcc(mingw32)	g++(mingw32)	gcc(linux i386)	g++(linux i386)	MicrosoftVisual C++ 6.0
long long	“%lld”	错误	错误	正确	正确	无法编译
long long	“%I64d”	正确	正确	错误	错误	无法编译
__int64	“lld”	错误	错误	无法编译	无法编译	错误
__int64	“%I64d”	正确	正确	无法编译	无法编译	正确
long long	cout	非C++	正确	非C++	正确	无法编译
__int64	cout	非C++	正确	非C++	无法编译	无法编译
long long	printint64()	正确	正确	正确	正确	无法编译

上表中，正确指编译通过，运行完全正确；错误指编译虽然通过，但运行结果有误；无法编译指编译器根本不能编译完成。观察上表，我们可以发现以下几点：

1. long long定义方式可以用于gcc/g++，不受平台限制，但不能用于VC6.0。
2. __int64是Win32平台编译器64位长整型的定义方式，不能用于Linux。
3. “%lld”用于Linux i386平台编译器，”%I64d”用于Win32平台编译器。
4. cout只能用于C++编译，在VC6.0中，cout不支持64位长整型。

表中最后一行输出方式中的printint64()是我自己写的一个函数，可以看出，它的兼容性要好于其他所有的输出方式，它是一段这样的代码：

void printint64(long long a)
{
  if(a<100000000)
    printf("%d\n", a);
  else
  {
    printf("%d", a/100000000);
    printf("%08d\n", a%100000000);
  }
}

这种写法的本质是把较大的64位整型拆分为两个32位整型，然后依次输出，低位的部分要补0。看似很笨的写法，效果如何？我把它和cout输出方式做了比较，因为它和cout都是C++支持跨平台的。首先printint64()和cout(不清空缓冲区)的运行结果是完全相同的，不会出现错误。我的试验是分别用两者输出1000000个随机数，实际结果是，printint64()在1.5s内跑完了程序，而cout需要2s。cout要稍慢一些，所以在输出大量数据时，要尽量避免使用。

<stdint.h>中的宏定义

#ifndef __int8_t_defined
# define __int8_t_defined
typedef signed char        int8_t;
typedef short int        int16_t;
typedef int            int32_t;
# if __WORDSIZE == 64
typedef long int        int64_t;
# else
__extension__
typedef long long int        int64_t;
# endif
#endif

/* Unsigned.  */
typedef unsigned char        uint8_t;
typedef unsigned short int    uint16_t;
#ifndef __uint32_t_defined
typedef unsigned int        uint32_t;
# define __uint32_t_defined
#endif
#if __WORDSIZE == 64
typedef unsigned long int    uint64_t;
#else
__extension__
typedef unsigned long long int    uint64_t;
#endif