如果在我的机器上 sizeof(long) == sizeof(long long)，为什么它们不是同一类型？答案

【问题标题】：If on my machine sizeof(long) == sizeof(long long), why aren't they the same type?如果在我的机器上 sizeof(long) == sizeof(long long)，为什么它们不是同一类型？
【发布时间】：2016-12-23 16:12:15
【问题描述】：

如果我跑：

#include <type_traits>
#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "sizeof(long) = " << sizeof(long) << "\n";
    std::cout << "sizeof(long long) = " << sizeof(long long) << "\n";
    std::cout << "std::is_same<long, long long>::value = " 
        << std::boolalpha << std::is_same<long, long long>::value 
        << "\n";
    return 0;
}

在我的机器（和 Coliru）上，我get：

sizeof(long) = 8
sizeof(long long) = 8
std::is_same<long, long long>::value = false

不仅仅是std::is_same<>；期望 int64_t 实例化的翻译单元失败，因为我只在另一个翻译单元中为 int 和 long long int 编译，尽管这一切都发生在同一台机器上。

为什么这些类型不一样？我的意思是，表现出与 typedef 相同类型的行为一样？

【问题讨论】：

我认为这个问题没有任何问题。它包含一个可编译的示例，以及预期和记录的输出。为什么它被否决了？
恕我直言，显而易见的程度不应成为否决的因素。广义相对论的问题对我的老教授来说是显而易见的。
char 是有符号或无符号的，但 char 既不是 signed char 也不是 unsigned char。 wchar_t 必须是一个独特的类型，而不是另一个整数类型
@einpoklum 正如 Bathsheba 所说，这是一个语言规则，所以你遵循它很简单。你处理谷物而不是反对它。
@einpoklum 因为它们是内置类型。没有内置类型是另一种类型的别名。实现可能使用相同的东西，但就代码而言，它们是不同的。该标准在如何实际实现内置类型方面提供了很大的余地。

标签： c++ types 64-bit int64 long-long

【解决方案1】：

这是语言规则，对可移植性至关重要。

int、long 和 long long 都被语言视为不同的类型，即使它们具有相同的字节数和补码方案。

这是故意的。这意味着您可以编写可以在类型大小不同的不同平台上编译的代码。

如果说两个重载会很烦人

void foo(int f)

和

void foo(long f)

在一个平台上被视为相同的函数，而在另一个平台上被视为不同的重载。

【讨论】：

它可能会编译，但它也可能会做一些超出我预期的事情......无论如何，为不同大小的机器编写代码是很棘手的。但是，好吧，我能说什么，我猜这就是答案。
@einpoklum 如果它们是相同的类型，那么编写两个重载将违反单一定义规则（因为实际上这将是一个以两种不同方式编写的重载）。这会在某些平台上导致编译错误，而在其他平台上则不会。这在任何方面都是不可接受的。
@RichardHodges：另一方面，就目前的情况而言，int8_t、int16_t、int32_t 和 int64_t 无法涵盖所有整数类型。跨度>
@einpoklum：我不确定这是否相关。固定宽度有符号类型都需要 2 的补码。我所说的内置类型可以是 1 的补码、2 的补码或有符号幅度。 C++ 旨在针对奇异架构。
@Bathsheba：这实际上是一个有趣的观点，它更清楚地说明了为什么大小和符号不足以确定整数类型。

【解决方案2】：

同样，这个程序：

#include <type_traits>
#include <iostream>

int main()
{
    using ::std::cout;
    using ::std::is_same;
    using ::std::boolalpha;

    cout << "sizeof(long) = " << sizeof(long) << "\n";
    cout << "sizeof(long long) = " << sizeof(long long) << "\n";
    cout << "sizeof(double) = " << sizeof(double) << "\n";
    cout << "::std::is_same<long, long long>::value = " 
        << boolalpha << is_same<long, long long>::value 
        << "\n";
    std::cout << "::std::is_same<long, double>::value = " 
        << boolalpha << is_same<long, double>::value 
        << "\n";
    return 0;
}

输出这个：

sizeof(long) = 8
sizeof(long long) = 8
sizeof(double) = 8
::std::is_same<long, long long>::value = false
::std::is_same<long, double>::value = false

如您所见，double 和 long 的长度似乎相同，为什么它们不只是相同类型的 typedef？

【讨论】：

这些类型的语义不同。 8 字节 long 的行为与 8 字节 long long 完全相同（我的意思是整数）。
@einpoklum，是的，这是不同的。不过，我会争辩说，由于重载差异等原因，它们没有完全相同的语义。