Delphi SizeOf(NativeInt)与x86-64上的C sizeof(int).为什么尺寸差异？

Question

前言

经过很长一段时间的C工作后,我回到Delphi,发现Delphi中有一些新东西.一个是NativeInt.

令我惊讶的是,我发现Delphi和C处理x86-64不同的"原生整数" ¹种类型.Delphi NativeInt似乎表现得像C void*和Delphi Pointer,这与我对名称的期望相反.

在Delphi中,NativeInt的大小为64位.代码中表示:

SizeOf(NativeInt) = SizeOf(Pointer) = SizeOf(Int64) = 8

C只有64位指针.int仍然是32位.代码^2中表示:

sizeof(int) == 4 != sizeof(void *) == 8

甚至Free Pascal编译器^3也同意NativeInt的大小.

题

为什么Delphi NativeInt选择64位,C int选择32位？

当然,根据语言文档/规范,两者都是有效的.但是,"语言允许它"并不是一个真正有用的答案.

我想这与执行速度有关,因为这是今天C的主要卖点.维基百科和其他消息来源都说x86-64确实有64位操作数寄存器.但是,它们还声明默认操作数大小为32位.因此,与32位操作数相比,64位操作数的操作可能更慢？或者64位寄存器可以同时执行2个32位操作？这是一个原因吗？

编译器的创建者是否确实选择了这些尺寸？

脚注

1. 我将Delphi NativeInt与C int进行比较,因为名称/规范表明它们具有相似的目的.我知道还有Delphi Integer,其行为类似于x68上的C int和Delphi中的x86-64.
2. sizeof()返回C中多个char的大小.但是,x86-64上的char是1个字节.
3. 它在Delphi模式和NativeInt的默认模式下都是这样做的.默认模式下的其他整数类型是其他整个蠕虫类型.

Answer 1

NativeInt只是一个与指针大小相同的整数.因此,它改变了不同平台上的大小.该文件说,正是:

NativeInt的大小等于当前平台上指针的大小.

主要用途NativeInt是存储操作系统句柄之类的东西,后台实际上是内存地址.您不应该使用它来执行算术运算,存储数组长度等.如果您尝试这样做,那么在程序的32位和64位版本之间共享代码会变得更加困难.

你可以认为Delphi NativeInt直接等同于.net类型IntPtr.在C和C++中,OS句柄类型通常被声明为void*指针类型而不是整数类型.但是,如果你愿意,你最好使用类似的类型intptr_t.

您使用术语"本机整数"来描述NativeInt,但是尽管名称很重要,但要意识到这NativeInt不是语言的本机整数类型.那就是Integer.native in NativeInt指的是底层硬件平台而不是语言.

Delphi类型Integer(语言本机整数)与C类型int(相应的语言本机类型)匹配.在Windows上,32位和64位系统的这些类型都是32位宽.

当Windows设计人员开始使用64位Windows时,他们对int从16位到32位系统的转换中从16位更改为32位时所发生的事情有了敏锐的记忆.这根本不好玩,虽然这显然是正确的决定.这一次,从32到64,没有令人信服的理由使int64位类型.如果Windows设计师这样做了,那么移植工作就会变得更加困难.因此他们选择以int32位类型离开.

在性能方面,AMD64架构设计为在32位类型上高效运行.由于32位整数是64位整数的一半,因此通过int在64位系统上仅使用32位来减少存储器使用.这将带来性能优势.

几条评论:

• 您声明"C只有64位指针".事实并非如此.32位C编译器通常使用具有32位指针的平坦32位存储器模型.
• 你还说,"在Delphi中NativeInt是64位大小".事实并非如此.根据目标,它可以是32位或64位宽.