【发布时间】:2011-05-08 20:07:07
【问题描述】:
我在使用 C++ 类型特征时遇到了一些奇怪的行为,并将我的问题缩小到这个古怪的小问题,因为我不想留下任何误解。
假设你有一个这样的程序:
#include <iostream>
#include <cstdint>
template <typename T>
bool is_int64() { return false; }
template <>
bool is_int64<int64_t>() { return true; }
int main()
{
std::cout << "int:\t" << is_int64<int>() << std::endl;
std::cout << "int64_t:\t" << is_int64<int64_t>() << std::endl;
std::cout << "long int:\t" << is_int64<long int>() << std::endl;
std::cout << "long long int:\t" << is_int64<long long int>() << std::endl;
return 0;
}
在使用 GCC 的 32 位编译(以及使用 32 位和 64 位 MSVC)中,程序的输出将是:
int: 0
int64_t: 1
long int: 0
long long int: 1
但是,由 64 位 GCC 编译产生的程序将输出:
int: 0
int64_t: 1
long int: 1
long long int: 0
这很奇怪,因为 long long int 是一个有符号的 64 位整数,并且在所有意图和目的上都与 long int 和 int64_t 类型相同,因此从逻辑上讲,int64_t、long int 和long long int 将是等效类型 - 使用这些类型时生成的程序集是相同的。一看stdint.h就告诉我原因:
# if __WORDSIZE == 64
typedef long int int64_t;
# else
__extension__
typedef long long int int64_t;
# endif
在 64 位编译中,int64_t 是 long int,而不是 long long int(显然)。
这种情况的解决方法很简单:
#if defined(__GNUC__) && (__WORDSIZE == 64)
template <>
bool is_int64<long long int>() { return true; }
#endif
但这是非常骇人听闻的,并且不能很好地扩展(物质的实际功能,uint64_t 等)。 所以我的问题是:有没有办法告诉编译器long long int 也是int64_t,就像long int 一样?
我最初的想法是,由于 C/C++ 类型定义的工作方式,这是不可能的。没有办法为编译器指定基本数据类型的类型等效性,因为这是编译器的工作(并且允许这样做可能会破坏很多事情),而typedef 只是一种方式。
我也不太关心在这里得到答案,因为这是一个超级极端的边缘案例,我不怀疑任何人会关心如果示例不是非常人为设计的(这是否意味着这应该是社区维基?)。
追加:我使用部分模板特化而不是更简单的示例的原因,例如:
void go(int64_t) { }
int main()
{
long long int x = 2;
go(x);
return 0;
}
因为long long int 可以隐式转换为int64_t,所以该示例仍然可以编译。
追加:目前唯一的答案是假设我想知道一个类型是否是 64 位的。我不想误导人们认为我关心这个问题,并且可能应该提供更多示例来说明这个问题在哪里表现出来。
template <typename T>
struct some_type_trait : boost::false_type { };
template <>
struct some_type_trait<int64_t> : boost::true_type { };
在此示例中,some_type_trait<long int> 将是 boost::true_type,但 some_type_trait<long long int> 不会。虽然这在 C++ 的类型概念中是有道理的,但这是不可取的。
另一个例子是使用像 same_type 这样的限定符(这在 C++0x 概念中很常见):
template <typename T>
void same_type(T, T) { }
void foo()
{
long int x;
long long int y;
same_type(x, y);
}
该示例无法编译,因为 C++(正确)认为类型不同。 g++ 将无法编译,并出现如下错误:没有匹配的函数调用same_type(long int&, long long int&)。
我想强调,我理解为什么会发生这种情况,但我正在寻找一种不会强迫我到处重复代码的解决方法。
【问题讨论】:
-
出于好奇,您的示例程序对
sizeof每种类型的结果是否相同?也许编译器对long long int的大小有不同的处理。 -
你编译时启用了 C++0x 吗? C ++ 03 没有
<cstdint>,所以它不得不说“这是一个扩展”(它就是这样)的事实可能是在吓唬它。 -
是的,我可能应该指定我正在使用
--std=c++0x。是的,sizeof(long long int) == sizeof(long int) == sizeof(int64_t) == 8。 -
还没有人提到这一点,但万一被忽视了:
long和long long是不同的类型(即使它们具有相同的大小和表示形式)。int64_t始终是另一种现有类型的别名(尽管有它的名称,typedef不会创建新类型,它只是为已经存在的类型提供别名) -
答案/cmets 中缺少一个重要的陈述,当我遇到这个怪癖时,这对我很有帮助:永远不要使用固定大小的类型来可靠地专门化模板。始终使用基本类型并涵盖所有可能的情况(即使您使用固定大小的类型来实例化这些模板)。 所有可能的情况意味着:如果您需要使用
int16_t进行实例化,则使用short和int进行专门化,您将被覆盖。 (如果您喜欢冒险,请使用signed char)