我应该在可移植代码中使用long long还是int64_t？

Question

我有一个开源代码库，用 C 和 C++ 编写。我正在寻找一种至少保证宽度为 64 位的整数类型，可以在大多数 OS X（Intel，64 位）和 Linux 系统的开源 C 和 C++ 编译器上可靠地编译，而不需要用户做太多额外的工作。目前不需要支持 Windows 和 32 位客户端。

我在 OS X 上进行了一些测试，最新的 developer tools 自带的 GCC 不支持 C+11 模式（因此似乎不能保证 long long 可用）。Clang 也不支持这个模式，尽管在某个版本之后启用 C99 模式可以支持 long long。

当可移植性是一个重要目标时，一般建议使用 int64_t 代替 long long 吗？使用格式说明符似乎很麻烦。

我能否可靠地将 int64_t 强制转换为 long long（以及使用带有 unsigned 的 uint64_t 的等效方式），以便将其与现有函数和库一起用于接受 long long 作为参数的情况？（当然必须还原回去。）

在这种情况下，如果我发布需要 Clang 功能而 GCC 不支持的代码，那么 Clang 是否会取代 GCC 成为 Linux 的首选编译器？当提供源代码给终端用户时，我是否可以大多数情况下期望使用这个编译器？

基本上，我想向其他开发人员请教一些建议，他们已经在可移植 C 和 C++ 代码中使用了这两种类型，并可能对考虑以上目标时哪种方式更好有一些建议。

- Alex Reynolds

---

在C++11之前，gcc已经将long long作为扩展功能。只要您不禁用gcc扩展，使用long long应该没有问题（实际上，我认为我很长时间以来都没有使用/看到过不提供long long的编译器）。 - Grizzly

请注意，int64_t 可以具有底层类型 long 或 long long 等，如果需要重载可能会导致可移植性问题。 - Mark B

还要考虑使用typedef，以便在不同平台之间轻松进行更改。 - geometrian

需要考虑的一件事是，使用int64_t的重载或模板可能会在不同的系统上选择不同的版本。请参见int64_t vs long vs long long上的另一个问题。 - Bo Persson

Answer 1

long long 和 unsigned long long 是标准的 C 和 C++ 类型，每种类型至少具有 64 位。据我所知，除了在 -pedantic 模式下可能不提供 int64_t 或 uint64_t 以外，所有编译器都提供这些类型。在所有系统上，<stdint.h> 也是可用的。也就是说，据我所知，如何拼写类型并不重要。 <stdint.h> 的主要目标是为特定的比特数提供最佳匹配。如果您需要至少 64 位，但同时还想利用此类类型的最快实现，则应使用来自 <stdint.h> 或 <cstdint> 的 int_least64_t 或 uint_least64_t（在后一种情况中，名称定义在命名空间 std 中）。

- Dietmar Kühl

---

我希望标准能够增加一个更大的类型，比如128或更大。考虑到现在加密技术被广泛应用，我们需要这样一种类型，这样就不必依赖于很多库了。 - farmdve

我还没有看到过这种类型（long long long？）的提案，尽管我知道许多系统实际上通过SIMD支持来支持128位类型：向WG14和/或WG21提交一个提案吧！ - Dietmar Kühl

“long long long” 不是必需的；支持 128 位整数的系统可以定义扩展整数类型，并根据这些类型定义 int128_t 和 uint128_t。 - Keith Thompson

如果OP想要至少64位的最快类型，那么int_fast64_t和uint_fast64_t会更好。 - phuclv

Answer 2

当追求可移植性时，是否一般建议使用int64_t代替long long？

如果编译器支持long long，那么使用int64_t会令人惊讶。

如果long long存在，它必须至少有64位，因此从(u)int64_t转换为(unsigned) long long是保留值的。

如果需要一个精确64位的类型，使用(u)int64_t，如果需要至少64位，则(unsigned) long long完全可以，(u)int_least64_t也可以。

- Daniel Fischer

Answer 3

使用int64_t。 int64_t表示64位，您将在任何地方得到64位。 long long实际上像long一样取决于实现。也就是说，long long必须比long大或相等，但这取决于编译器和平台。

- TJ Bandrowsky

---

标准中保证了long long至少为64位。它可能更长，但不能更短。因此，不，它不像long那样依赖于实现：对于long，规则是它只需要和int一样长，而int只需要比char大。因此，你可以有一个平台，其中sizeof(long)==2，但在每个平台上，sizeof(long long)>=8必须为真。 - cmaster - reinstate monica

谢谢。知道这一点很好。但至少 sizeof(long long) 仍然取决于平台，想要获得一致的 64 位，唯一的方法是使用 int64_t。 - TJ Bandrowsky

是的，但问题是关于“至少为64位宽度的整数类型”。这正是long long所提供的。 - cmaster - reinstate monica

OP谈论的是可移植性，因此我会选择固定大小：int64_t。它指的是64位，所以你甚至不必考虑它。 - TJ Bandrowsky

“long long”是可移植的，因为它是标准的一部分。如果您没有“long long”，那么您极有可能也没有“int64_t”。 - cmaster - reinstate monica

多年来，微软没有提供long long类型，而是使用本地的__int64来获取64位，并有时甚至定义__int64_t。不确定他们什么时候开始支持long long。 - TJ Bandrowsky