使用 stdint.h 和 ANSI printf？

Question

我正在编写一个 bignum 库，我想使用高效的数据类型来表示数字。特别是整数表示数字，long（如果严格是整数大小的两倍）用于加法和乘法时的中间表示。

我将使用一些 C99 功能，但尝试符合 ANSI C。

目前我的 bignum 库中有以下内容：

#include <stdint.h>

#if defined(__LP64__) || defined(__amd64) || defined(__x86_64) || defined(__amd64__) || defined(__amd64__) || defined(_LP64)
typedef uint64_t u_w;
typedef uint32_t u_hw;
#define BIGNUM_DIGITS 2048
#define U_HW_BITS 16
#define U_W_BITS 32
#define U_HW_MAX UINT32_MAX
#define U_HW_MIN UINT32_MIN
#define U_W_MAX UINT64_MAX
#define U_W_MIN UINT64_MIN
#else
typedef uint32_t u_w;
typedef uint16_t u_hw;
#define BIGNUM_DIGITS 4096
#define U_HW_BITS 16
#define U_W_BITS 32
#define U_HW_MAX UINT16_MAX
#define U_HW_MIN UINT16_MIN
#define U_W_MAX UINT32_MAX
#define U_W_MIN UINT32_MIN
#endif

typedef struct bn
{
        int sign;
        int n_digits; // #digits should exclude carry (digits = limbs)
        int carry;
        u_hw tab[BIGNUM_DIGITS];
} bn;

由于我还没有编写将 bignum 写入十进制的程序，因此我必须分析中间数组并打印每个数字的值。但是我不知道 printf 使用哪个转换说明符。最好我想将十六进制编码的数字写入终端。

根本问题是，我想要两种数据类型，一种是另一种的两倍，然后使用标准转换说明符进一步将它们与 printf 一起使用。如果 int 是 32 位并且 long 是 64 位，那将是理想的，但我不知道如何使用预处理器来保证这一点，并且当需要使用诸如 printf 之类的仅依赖于标准类型的函数时，我不再知道要做什么使用。

Answer 1

您可以使用来自 <inttypes.h> 的宏来提供帮助：

#if defined(__LP64__) || defined(__amd64) || defined(__x86_64) || defined(__amd64__) || defined(__amd64__) || defined(_LP64)
typedef uint64_t u_w;
typedef uint32_t u_hw;
#define BIGNUM_DIGITS 2048
#define U_HW_BITS 16
#define U_W_BITS 32
#define U_HW_MAX UINT32_MAX
#define U_HW_MIN UINT32_MIN
#define U_W_MAX UINT64_MAX
#define U_W_MIN UINT64_MIN
#define PRI_U_HW  PRIu32    // use for formatting a `u_hw` type
#define PRI_U_W   PRIu64    // use for formatting a `u_w` type
#else
typedef uint32_t u_w;
typedef uint16_t u_hw;
#define BIGNUM_DIGITS 4096
#define U_HW_BITS 16
#define U_W_BITS 32
#define U_HW_MAX UINT16_MAX
#define U_HW_MIN UINT16_MIN
#define U_W_MAX UINT32_MAX
#define U_W_MIN UINT32_MIN
#define PRI_U_HW  PRIu16    // use for formatting a `u_hw` type
#define PRI_U_W   PRIu32    // use for formatting a `u_w` type
#endif

然后：

printf( "some u_w variable: %" PRI_U_W "\n", u_w_var);    
printf( "some u_hw variable: %" PRI_U_HW "\n", u_hw_var);

它们并不漂亮，但它们就是 C99 的做法。

Answer 2

ANSI C 不保证int 和long 的大小，我不认为long long 是ANSI 类型。如果您不愿意或无法使用 C99，唯一安全、可移植的解决方案是编写一个配置脚本，该脚本将创建 C 程序，该程序使用 sizeof 来查找具有您需要的属性的一对整数类型。然后，您可以在该脚本中生成包括printf 格式宏的宏。

您不使用 C99 的原因也可能是因为您正在移植到一些没有 C99 编译器的古怪平台。在这种情况下，您只需找出有效的方法，将其放在标题中，而不必担心可移植性。

C99 并不漂亮，但它确实解决了一些令人讨厌的 C 问题。