无符号长整型与无符号长长整型（从可移植性角度看）

Question

我想在我的项目中使用大正整数（8字节），尽管在我的系统中sizeof(unsigned long)的结果为8，但我知道在大多数系统中unsigned long只有4个字节，因此我决定尝试使用unsigned long long，因为它保证至少有8个字节。

然而，随着我使用它的次数增多，我发现它并不是非常便携，例如在某些系统（取决于编译器），printf格式为%llu，在某些系统中则为%lld。

我的代码只能在64位debian机器上运行，在那里unsigned long将会是8个字节。可移植性并不是一个很大的问题。在这种情况下使用unsigned long long超过unsigned long是否过头了？在使用unsigned long long而不是unsigned long时是否有其他好处？

- erin c

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你尝试过使用uint64_t吗？它在<stdint.h>头文件中。 - Mysticial

使用它相比于unsigned long long有什么优势？ - erin c

如果你在C++11中没有任何精确为64位的类型，long long和longer type都会停止编译。这两种类型在C++11中都有，但在此之前通常作为扩展存在，不过如果其中一种类型有时存在而另一种类型不存在，我也不会感到惊讶。如果没有这些类型，使用stdint.h更容易模拟（假设该类型存在），而不是使用long long。 - AProgrammer

谢谢，我会考虑使用它。 - erin c

这里有一个相关的问题：https://dev59.com/YGkw5IYBdhLWcg3wNX73. - juanchopanza

Answer 1

unsigned long long 无论在哪个平台上都保证至少有64位，（有些平台它可能会更多，比如我知道的有72位和96位的，但这些平台很少见且相当奇特）。unsigned long 至少保证有32位。如果你需要超过32位的数值，我会建议使用 unsigned long long。

关于格式方面，对于 printf 函数，你应该使用 "%llu"（因为它是无符号数）；而 "%lld" 则适用于 signed long long。

- James Kanze

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谢谢James，我也是这么想的，使用unsigned long long肯定更安全。但问题在于，由于我的开发和目标环境中unsigned long是8个字节，我能否只使用unsigned long呢？顺便说一下，当我使用%llu与unsigned long long一起使用时，编译器会抛出警告，这种不可移植性让我不敢使用unsigned long long。 - erin c

“至少64位”保证不是只有在C++11之后才有的吗？ - juanchopanza

@juanchopanza 官方上说，在 C++11 之前，C++ 并没有 long long。不过，C90 中有，并且要求至少为 64 位。微软曾经一度使用 __int64（认为 long long 是 Unix 的专用术语，直到 C90 将其正式纳入标准），但现在已经支持 long long 很长时间了。即使在 C90 之前，long long 起源的 Unix 平台也都要求它至少为 64 位。 - James Kanze

@JamesKanze 我很好奇 - 有哪些平台使用72或96位？ - jarmond

@jarmond Unisys有（或者至少曾经有过）一台36位字长的机器。Unisys还有（我认为仍然有）一台48位字长的机器。由于“long long”必须至少有64位，因此您只能使用2个字。 （顺便说一句：36位机器也是1的补码，而48位机器是带符号的幅值，保留8位。这当然使它们与通常的东西不同。） - James Kanze

Answer 2

如果您想要保持长时间的稳定性，您可以这样做：

#include <limits.h>
#if ULONG_MAX >= 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL
typedef unsigned long uint64;
#else
typedef unsigned long long uint64;
#endif

关于此事

在某些系统中（取决于编译器），printf使用%llu格式，而在其他一些系统中则使用%lld格式。

printf()不会猜测格式。您需要告诉它格式。

如果要打印上述定义的uint64，请按以下方式执行：

printf("%llu", (unsigned long long)some_uint64_value);

您可以typedef unsigned long long ulonglong;使转换更容易输入。

确实存在其他执行相同操作的方法，但并非所有编译器都支持它们。这就是我附加ULL后缀到数字的原因。在C89和C99之间的某些兼容模式中，0xFFFFFFFFFFFFFFFF可能被解释为unsigned long而不是unsigned long long，并且将被截断。最新的gcc默认以gnu89模式运行C代码，而不是c99或更高版本。

- Alexey Frunze

Answer 3

如果您需要确保整数值的固定大小独立于平台，可以使用boost::integers库（请参见此处）。您可以使用boost::int64_t或boost::uint64_t来表示无符号值。

- Cătălin Pitiș

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为什么要使用Boost库而不是stdint.h中的uint64_t类型？ - WeaselFox