为什么没有int128_t类型？

Question

为什么没有int128_t类型？

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有许多编译器提供128位整数类型，但我使用的所有编译器都没有提供int128_t这个typedef。为什么呢？

据我所知，标准：

保留了int128_t作为此目的的保留名称
鼓励实现提供此类类型并提供typedef
强制要求此类实现至少提供一个128位的intmax_t

（而且，我不相信我使用过符合最后一点规定的实现）

- user1084944

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标准并没有规定__int128必须被视为“扩展整数类型”。 - T.C.

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你使用的是哪种编程语言？我很确定 C++ 标准并没有规定 intmax_t 至少要有 128 位长，而我也怀疑 C 标准是否有这样的规定。 - Brian Bi

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@Hurkyl: 是的，实现提供了一个称为 __int128 的东西，它的行为就像整数一样，但这并不意味着在 intmax_t 有关的意义上它真的是一个整数。另一方面，如果实现提供了 int128_t，那么 intmax_t 就必须至少和它一样大。因此，一个可能的解释是当编译器特定的扩展被禁用时，实现不希望类型 intmax_t 改变，但我不知道这是否是真正的原因。 - Steve Jessop

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如果编译器提供了扩展整数类型，那么intmax_t（或uintmax_t）必须能够表示它。但是编译器也可以提供一种不是扩展整数类型，但类似于整数类型的类型。而且改变intmax_t的定义将会破坏ABI，所以没有编译器实际上将__int128视为扩展整数类型。 - T.C.

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很遗憾，我认为这样做背离了 intmax_t 的意义。 C 代码不应该依赖于它具有特定的宽度。 - Keith Thompson

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- Keith Thompson · Accepted Answer

我将参考C标准；我认为C++标准从C继承了关于<stdint.h> / <cstdint>的规则。

我知道gcc实现了128位有符号和无符号整数，名称为__int128和unsigned __int128（__int128是一个实现定义的关键字）在某些平台上。

即使对于提供标准128位类型的实现，标准也不要求定义int128_t或uint128_t。引用C标准草案N1570的第7.20.1.1节：

这些类型是可选的。然而，如果一个实现提供了宽度为8、16、32或64位、没有填充位，并且（对于有符号类型）具有二进制补码表示的整数类型，则应该定义相应的typedef名字。

C允许实现定义其名称为实现定义关键字的扩展整数类型。gcc的__int128和unsigned __int128与标准定义的扩展整数类型非常相似，但gcc不会将它们视为这种类型。相反，它将它们视为一种语言扩展。

特别地，如果__int128和unsigned __int128是扩展整数类型，那么gcc将需要将intmax_t和uintmax_t定义为这些类型（或至少为128位宽的某些类型）。但它并没有这样做；相反，intmax_t和uintmax_t仅为64位。

在我看来，这是不幸的，但我不认为它使gcc不符合规范。没有可移植程序可以依赖于__int128的存在，也不能依赖于任何比64位更宽的整数类型。而且改变intmax_t和uintmax_t将导致严重的ABI兼容性问题。