32 位和 64 位C数据类型

 

char 通常被定义成 8 位宽。

int 通常被定义成 16 位或 32 位宽（或更高），它取决于平台。编译器将在这两者间选择最合适的字宽。

short 通常被定义成 16 位宽。

long 通常被定义成 32 位宽。

C99 为 C 语言扩展了新的整数类型 long long ，通常被定义成 64 位宽。（GNU C 亦支持）

但是 C 标准并没有定义具体的整数类型的宽度，只定义了 long long 的级别高于 long ，long 的级别高于 int ，int 的级别高于 short ，short 的级别高于 char 。（另外有 _Bool 永远是最低级别）。级别高的整数类型的宽度大于等于级别较低的整数类型。

char 的宽度用宏 CHAR_BIT 定义出来，通常为 8 ，而除了位域类型外，其它所有类型的位宽都必须是它的整数倍。

如果需要精确确定整数类型的宽度，在 C99 以及 GNU C 中，需要包含 stdint.h ，使用其中几种扩展的整数类型。

int16_t 可以保证整数长度为精确的 16 位。同样，int8_t 可以保证整数长度为精确的 8 位。类似的还有 int32_t int64_t 以及无符号类型 uint8_t 等等。

int_least16_t 可以得到一个当前平台所支持的至少有 16 位宽的最短整数类型。（其它同类型的可以类推）

int_fast32_t 可以得到当前平台下得到处理速度最快的至少为 32 位的整数类型。

intmax_t 可以获得当前平台所支持的最大宽度的整数类型。

在书写整数常数时，在数字后加上 L 表示是一个 long 类型的整数，加上 U 表示是一个 unsigned 整数，加上 LL 表示是一个 long long 类型整数。但是由于 long long 这些并不能确定准确字宽，有此需求时，可以借助宏 INTn_C(value) 来转换。例如，想指定一个 64 位整数常数 0x1234 ，可以写成 INT64_C(0x1234) 。若在当前平台上 int_least64_t 就是 long long int 的话，这个宏会被展开成 0x1234LL 。

最后再提一个很重要的扩展类型：intptr_t （无符号版本写成 uintptr_t）这个类型可以被安全的在 void * 和 整数间转换，对于写跨 64 位平台的程序非常重要。也就是说，当你需要把指针作为一个整数来运算时，转换成 intptr_t 才是安全的，可以在运算完毕安全的转回指针类型。

C 语言中，指针和整数之间的转换经常用到（多用于需要精确控制数据在内存中的精确布局时），在 32 位平台上，由于指针类型的字宽和 int 相同，所以我们不太在意这个问题。但是到了 64 位平台上，由于目前几乎所有 64 位系统都采用 LP64 模型，既整数依旧是 32 位，而指针是 64 位的。intptr_t 这个数据类型就成了安全跨平台编程的保证。

 

64 位的优点：64 位的应用程序可以直接访问 4EB 的内存和文件大小最大达到4 EB（2 的 63 次幂）；可以访问大型数据库。本文介绍的是64位下C语言开发程序注意事项。

1 32 位和 64 位C数据类型

32和64位C语言内置数据类型，如下表所示。

 

上表中第一行的大写字母和数字含义如下所示：

I表示：int类型

L表示：long类型

P表示：pointer指针类型

32表示：32位系统

64表示64位系统

如：LP64表示，在64位系统下的long类型和pointer类型长度为64位。

64位Linux 使用了 LP64 标准，即：long类型和pointer类型长度为64位，其他类型的长度和32位系统下相同类型的长度相同，32位和64位下类型的长度比较见上图的蓝色部分。

下图为在32和64位linux系统下使用sizeof检测出的数据类型的长度。

32位平台下结果：

 

64位平台下结果：

 

2 64系统下开发注意事项

2.1 格式化字符串：long使用%ld，指针使用%p，例如：

char *ptr = &something;

printf (%x\n", ptr);

上面的代码在 64 位系统上不正确，只显示低 4 字节的内容。正确的方法是：使用 %p。

char *ptr = &something;

printf (%p\n", ptr);

2.2 数字常量：常量要加L

例1，常数 0xFFFFFFFF 是一个有符号的 long 类型。在 32 位系统上，这会将所有位都置位（每位全为 1），但是在 64 位系统上，只有低 32 位被置位了，结果是这个值是 0x00000000FFFFFFFF。

例2，在下面的代码中，a 的最大值可以是 31。这是因为 1 << a 是 int 类型的。

long l = 1 << a;

要在 64 位系统上进行位移，应使用 1L，如下所示：

long l = 1L << a;

2.3 符号扩展：避免有符号数与无符号数运算，例如：

int i = -2;

unsigned int j = 1;

long l = i + j;

printf("Answer: %ld\n",l);

32位下是-1，在64位下是4294967295。原因在于表达式(i+j)是一个unsigned int

表达式，但把它赋值给k时，符号位没有被扩展。要解决这个问题，两端的操作数只要均为signed或均为unsigned就可。

2.4 转换截断

转换截断发生在把long转换成int时，如下例：

int length = (int) strlen(str);

strlen返回size_t（它在LP64中是unsigned long），当赋值给一个int时，截断是必然发生的。而通常，截断只会在str的长度大于2GB时才会发生，这种情况在程序中一般不会出现。虽然如此，也应该尽量使用适当的多态类型（如size_t、uintptr_t等等）。

2.5 赋值，

不要交换使用 int 和 long 类型，例如：

int i;

time_t l;

i = l;

不要使用 int 类型来存储指针，例如：

unsigned int i, *ptr;

i = (unsigned) ptr;

不要使用指针来存放 int 类型的值。例如：

int *ptr;

int i;

ptr = (int *) i;

2.6 移植倒64位环境下的性能

移植到64位平台后，性能实际上降低了。原因是64位中的指针长度和数据大小有关，并由此引发的缓存命中率降低、数据对齐等问题。通过改变结构中数据排列的先后顺序，会因为少了填充数据，存储空间也随之减少

 

2.7 程序中链接到的库要使用64位的库。

 

由上可见所有的问题都是由long和指针长度改变引起，在开发过程中只有牢记long和指针类型的长度。