为什么在g ++中std :: intmax_t不是__int128_t？

Question

我的问题非常简单:根据cppreference的std::intmax_t定义,为什么它与GCC 不对应？maximum width integer type__int128_t

Answer 1

我认为这违反了C和C++标准 - 或者gcc不认为__int128_t是整数类型.

C标准(1999年和2011年版本)不要求intmax_t成为标准类型之一; 它必须是"能够表示任何有符号整数类型的任何值的有符号整数类型".特别是,它可以是扩展的整数类型 - 如果存在128位扩展整数类型,则intmax_t必须至少为128位宽.

C标准甚至建议使用实现定义的关键字"具有为任何用途保留的标识符的形式"作为扩展整数类型的名称 - 例如__int128_t.

2011 C++标准采用C99的扩展整数类型特性,并且遵循1999 C标准的定义intmax_t和<stdint.h>.

因此,如果__int128_t是标准定义的含义内的整数类型(它当然可以是),并且如名称所示,是128位宽,则intmax_t必须至少为128位宽.

正如Stephen Canon的回答,改变intmax_t确实需要一些工作.C和C++标准不承认这是intmax_t错误定义的理由.

当然所有这些同样适用于uintmax_t.

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

int main(void) {
    __uint128_t huge = UINTMAX_MAX;
    huge ++;
    if (huge > UINTMAX_MAX) {
        puts("This should not happen");
    }
}

在我的系统(Linux x86_64,gcc 4.7.2)上,上面的程序打印:

This should not happen

如果gcc符合标准,那么只有当__int128_t它不是整数类型时才应该可行- 但是引用gcc 4.8.2手册(强调添加):

作为扩展,整数标量类型 __int128支持具有足够容纳128位的整数模式的目标.只需写入__int128带符号的128位整数,或写入unsigned __int128 无符号的128位整数.GCC中不支持为整数小于128位的__int128目标 表示类型的整数常量long long.

我想有人可能会争辩说"作为一个扩展"一词让gcc摆脱困境,证明__int128_t了标准第4节第6段的存在:

符合实现的实现可能具有扩展(包括附加库函数),前提是它们不会改变任何严格符合程序的行为.

而不是根据第6.2.6节第4段:

也可能存在实现定义的扩展有符号整数类型.

(我个人认为,intmax_t至少尽可能宽__int128_t,如果它存在,将更符合标准的意图,即使它(几乎不可能)认为它不违反标准的字母.)

Answer 2

更改intmax_t不仅需要更改编译器,还需要更多需要接受intmax_t参数的标准库函数(平台ABI也可以定义intmax_t).编译器可以单方面提供__int128_t扩展,但不能单方面改变类型intmax_t.这需要编译器所针对的所有标准库实现的支持.

Answer 3

__int128 的功能不足以用作 intmax_t

stdint.h 头文件必须包含一个定义 INTMAX_C(9999999999999999999999) 这个定义允许你将一个常量输入到 C 源代码中，用于任何值直到类型的最大大小。

GCC 文档说“GCC 不支持为具有小于 128 位宽的 long long 整数的目标表达 __int128 类型的整数常量。”

因此，它不能用于 intmax_t。