C/C++中long long與__int64的區別

在C99標準(詳情請猛擊:C語言的發展及其版本)中,增加了對64位長整型數據的支持,它的類型就是 long long,佔用8個字節。

由於C99標準發佈較晚,一些較老的C/C++編譯器不支持,新編譯器對C99的響應也沒有想象地積極,導致當前主流的C/C++編譯器對64位長整型的支持不統一,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 6.0 只還支持__int64),而輸出方式也有 printf(“%lld”, a)、printf(“%I64d”, a)、cout << a 三種。

這裏討論的是五種常用的C/C++編譯器對64位整型的支持,它們分別是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的組合能同時兼容這五種編譯器。如下表所示:
數據類型 輸出方式 gcc
(mingw32)
g++
(mingw32)
gcc
(linux i386)
g++
(linux i386)
VC 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:
  • 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。
  • __int64 是Win32平臺編譯器64位長整型的定義方式,不能用於Linux。
  • “%lld”用於Linux i386平臺編譯器,”%I64d”用於Win32平臺編譯器。
  • 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:
  1. void printint64(long long a){
  2. if(a <= 100000000){
  3. printf("%d/n", a);
  4. }else{
  5. printf("%d", a/100000000);
  6. printf("%08d/n", a%100000000);
  7. }
  8. }
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。

對混亂情況的解釋

首先要說的是,和Java等語言不同,C/C++本身並沒有規定各數據類型的位數,只是限定了一個大小關係,也就是規定從所佔的bit數來說,short <= int <= long <= long long。至於具體哪種類型佔用多少位,是由你所用的開發平臺的編譯器決定的。

在現在的PC上一個通常的標準是,int和long同爲32位,long long爲64位。但是如果換到其它平臺(如ARM)上,這個數字可能會有不同,類型所佔的大小可以用sizeof()運算符查看。

long long是C99標準中新引進的數據類型,在古老的VC6.0中並沒有這個類型,所以在VC6.0中用”long long”會發生編譯錯誤。爲了表示64位整數,VC6裏採用的是微軟自己搞出來的一個數據類型,叫做__int64,所以如果你是在VC6.0下編譯的話,應該用__int64定義64位整型。

新版的Visual Studio已經支持long long了。GCC是支持long long的,我們在win系統中使用的其它IDE如Dev-Cpp, Code::Blocks等等大多是採用的MinGW編譯環境,它是與GCC兼容的,所以也支持long long(另外爲了與MS兼容,也支持__int64)。如果是在純的linux下,就只能使用long long了。

關於使用printf的輸入輸出,這裏就有一個更囧的情況。實際上只要記住,主要的區分在於操作系統:如果在win系統下,那麼無論什麼編譯器,一律用%I64d;如果在linux系統,一律用%lld。這是因爲MS提供的msvcrt.dll庫裏使用的就是%I64d的方式,儘管Dev-Cpp等在語法上支持標準,但也不得不使用MS提供的dll庫來完成IO,所以就造成了這種情況。
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