C/C++的64位整型

在C/C++中,64爲整型一直是一種沒有確定規範的數據類型。現今主流的編譯器中,對64爲整型的支持也是標準不一,形態各異。一般來說,64位整型的定義方式有long long和__int64兩種(VC還支持_int64),而輸出到標準輸出方式有printf("%lld",a),printf("%I64d",a),和cout << a三種方式。

本文討論的是五種常用的C/C++編譯器對64位整型的支持,這五種編譯器分別是gcc(mingw32),g++(mingw32),gcc(linux i386),g++(linux i386),Microsoft Visual C++ 6.0。可惜的是,沒有一種定義和輸出方式組合,同時兼容這五種編譯器。爲徹底弄清不同編譯器對64位整型,我寫了程序對它們進行了評測,結果如下表。

變量定義 輸出方式 gcc(mingw32) g++(mingw32) gcc(linux i386) g++(linux i386) MicrosoftVisual C++ 6.0
long long "%lld" 錯誤 錯誤 正確 正確 無法編譯
long long "%I64d" 正確 正確 錯誤 錯誤 無法編譯
int64 "lld" 錯誤 錯誤 無法編譯 無法編譯 錯誤
int64 "%I64d" 正確 正確 無法編譯 無法編譯 正確
long long cout 非C++ 正確 非C++ 正確 無法編譯
__int64 cout 非C++ 正確 非C++ 無法編譯 無法編譯
long long printint64() 正確 正確 正確 正確 無法編譯

上表中,正確指編譯通過,運行完全正確;錯誤指編譯雖然通過,但運行結果有誤;無法編譯指編譯器根本不能編譯完成。觀察上表,我們可以發現以下幾點:

  1. long long定義方式可以用於gcc/g++,不受平臺限制,但不能用於VC6.0。
  2. __int64是Win32平臺編譯器64位長整型的定義方式,不能用於Linux。
  3. "%lld"用於Linux i386平臺編譯器,"%I64d"用於Win32平臺編譯器。
  4. cout只能用於C++編譯,在VC6.0中,cout不支持64位長整型。
表中最後一行輸出方式中的printint64()是我自己寫的一個函數,可以看出,它的兼容性要好於其他所有的輸出方式,它是一段這樣的代碼:

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

這種寫法的本質是把較大的64位整型拆分爲兩個32位整型,然後依次輸出,低位的部分要補0。看似很笨的寫法,效果如何?我把它和cout輸出方式做了比較,因爲它和cout都是C++支持跨平臺的。首先printint64()和cout(不清空緩衝區)的運行結果是完全相同的,不會出現錯誤。我的試驗是分別用兩者輸出1000000個隨機數,實際結果是,printint64()在1.5s內跑完了程序,而cout需要2s。cout要稍慢一些,所以在輸出大量數據時,要儘量避免使用。

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