C 创建一种新的 int 类型答案

【问题标题】：C creating a new type of intC 创建一种新的 int 类型
【发布时间】：2015-04-08 13:42:37
【问题描述】：

我知道编译器在 64 位架构上支持某些类型，例如 __int128_t。它基本上将一个数字存储在 2 个寄存器中。现在，有没有办法在 64 位机器上创建类似 __int256_t 的东西？

基本上，我想知道是否有一种方法可以扩展编译器以支持例如在 4 个寄存器上存储数字的数据类型，并以某种方式重载 + 运算符以正确添加它们。

【问题讨论】：

你到底为什么要问？为什么不能使用GMPlib？对于什么处理器，什么编译器（我猜是 GCC，因为你标记了它），什么操作系统？对于什么源代码？请编辑您的问题以改进它！
这个问题只是为了提高我对语言和编译器的知识/理解，没有任何实际结果（将原始数据类型存储在 4 个或更多寄存器上实际上是不切实际的）。所以我从理论的角度要求更多。此外，这可以很容易地使用具有 4 个整数和函数的结构来实现加法/乘法。但同样，问题在于让我的新类型表现得像一个内置类型。
您准备好为此花费数周或数月的时间了吗？
@BasileStarynkevitch：我准备花几天时间来了解它是如何完成的。
几天时间还不够理解....

【解决方案1】：

您可能需要为您的编译器配置一个新目标。

如果考虑GCC，请尝试修补主干（未来的 GCC 5.0，将于 2015 年春季发布），因为它对所谓的宽整数有更好的支持（参见其gcc/wide-int.h 文件）。您可能还需要修补 gcc/config/i386/，尤其是一些 *.md -machine description- 文件。

请注意，这需要大量的工作（几个月）。你不能只使用一些bignum 库，比如GMPlib 吗？

顺便说一句，您还需要定义一个新的ABI 和一个新的calling conventions...

我相信这是不值得的。更简单的工作（仍然需要数周的努力）可能是使用 MELT 在 GCC 中自定义一些优化通道，以帮助使用 GMPlib（或您的 struct myint256_t），也许通过其他内置函数等... .

如果你只是想用一些编译器来做这件事而不关心性能，那就破解一些更简单的编译器，比如 tinycc 或 nwcc

一个更简单的项目是将您的 C 方言用 256 位整数翻译成一些更普通的 C 代码（将 int256_t 翻译成一些 struct myint256_t 等......）。您还可以查看内置支持bignums 的语言，例如Common Lisp 及其SBCL 实现。请注意，高效的 bignum 算法在算法上非常棘手。

请注意，在 C++11（和一些早期版本的 C++）中，您可以覆盖 operator + 以便能够编写 a + b（其中 a 和 b 都是复杂 @987654344 的一些实例@mpz_class 或者你自己的）

【讨论】：

另一种方法是使用 __int128_t [2] 或 2 个成员结构，但当然所有算术运算符都必须重新实现为函数或宏。
并且可以通过一些在 MELT 中编码的临时优化通道来帮助优化这些宏...

【解决方案2】：

不在 C 中。数字数据类型在编译器中实现，不能由应用程序扩展。

这在 C++ 中是可行的，尽管对象通常最终会存储在堆栈中，而不是寄存器中。

【讨论】：

【解决方案3】：

在 C 语言中，您可能正在寻找类似 @987654321@ 库的东西，它允许您拥有任意大小的数字。

将其物理添加到 C 编译器是可能的，但工作量很大，而且大多数有兴趣的人已经在使用 GMP 或许多类似库之一。

如果你想学习，使用Clue C Compiler 可能会更好，它使用the Sparse parser 作为前端；它们比任何“真正的”C 编译器都要好。

【讨论】：