Integral类型的跨平台使用

fundamental integral types or extended integral types

我们先通过下图，来了解可以跨平台使用的整数类型：

之所以我们需要以上各种明确指定宽度的int类型是因为int类型本身比较特殊，其具体的字节数同机器字长和编译器有关（标准并没有规定其具体所占的字节数）。

因此如果要保证移植性，我们应该尽量使用上图中带宽度的int类型。这种数据类型在所有平台下都分配相同的字节，因此在移植上不存在问题。

需要注意的问题

我们以整数类型int64_t为例来说明。我们都知道，int64_t用来表示64位整数，在32位系统中是long long int，在64位系统中是long int，所以打印int64_t的格式化方法如下：

printf("%ld" , value);  // 64bit OS
printf("%lld", value);  // 32bit OS

那么这样在32位系统和64位系统中，编译相同的代码，就有可能会出错。跨平台的方法是使用PRId64来格式化输出，如下：

#ifndef __STDC_FORMAT_MACROS
#define __STDC_FORMAT_MACROS
#endif

#include <inttypes.h>

printf("%" PRId64 "\n", value);

具体可以参看下图：

注意：上述宏定义针对C语言，如果C++需要使用PRId64等宏，需要定义一个__STDC_FORMAT_MACROS宏显示打开它。具体可以参见/usr/include/inttypes.h中宏__STDC_FORMAT_MACROS的定义，如下：

/* The ISO C99 standard specifies that these macros must only be
   defined if explicitly requested.  */
#if !defined __cplusplus || defined __STDC_FORMAT_MACROS  

# if __WORDSIZE == 64
#  define __PRI64_PREFIX    "l"
#  define __PRIPTR_PREFIX   "l"
# else
#  define __PRI64_PREFIX    "ll"
#  define __PRIPTR_PREFIX
# endif  

/* Macros for printing format specifiers.  */  

/* Decimal notation.  */
# define PRId8      "d"
# define PRId16     "d"
# define PRId32     "d"
# define PRId64     __PRI64_PREFIX "d"

举例

MUDUO开源库中也使用了上文所提到的方式，源码如下：

#include <muduo/base/Timestamp.h>

#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>

#ifndef __STDC_FORMAT_MACROS
#define __STDC_FORMAT_MACROS
#endif

#include <inttypes.h>

#include <boost/static_assert.hpp>

using namespace muduo;

BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(Timestamp) == sizeof(int64_t));

Timestamp::Timestamp(int64_t microseconds)
  : microSecondsSinceEpoch_(microseconds)
{
}

string Timestamp::toString() const
{
  char buf[32] = {0};
  int64_t seconds = microSecondsSinceEpoch_ / kMicroSecondsPerSecond;
  int64_t microseconds = microSecondsSinceEpoch_ % kMicroSecondsPerSecond;
  snprintf(buf, sizeof(buf)-1, "%" PRId64 ".%06" PRId64 "", seconds, microseconds);
  return buf;
}

string Timestamp::toFormattedString(bool showMicroseconds) const
{
  char buf[32] = {0};
  time_t seconds = static_cast<time_t>(microSecondsSinceEpoch_ / kMicroSecondsPerSecond);
  struct tm tm_time;
  gmtime_r(&seconds, &tm_time);

  if (showMicroseconds)
  {
    int microseconds = static_cast<int>(microSecondsSinceEpoch_ % kMicroSecondsPerSecond);
    snprintf(buf, sizeof(buf), "%4d%02d%02d %02d:%02d:%02d.%06d",
             tm_time.tm_year + 1900, tm_time.tm_mon + 1, tm_time.tm_mday,
             tm_time.tm_hour, tm_time.tm_min, tm_time.tm_sec,
             microseconds);
  }
  else
  {
    snprintf(buf, sizeof(buf), "%4d%02d%02d %02d:%02d:%02d",
             tm_time.tm_year + 1900, tm_time.tm_mon + 1, tm_time.tm_mday,
             tm_time.tm_hour, tm_time.tm_min, tm_time.tm_sec);
  }
  return buf;
}

Timestamp Timestamp::now()
{
  struct timeval tv;
  gettimeofday(&tv, NULL);
  int64_t seconds = tv.tv_sec;
  return Timestamp(seconds * kMicroSecondsPerSecond + tv.tv_usec);
}

Timestamp Timestamp::invalid()
{
  return Timestamp();
}

说明

对于支持C++11标准的编译器，不用添加宏__STDC_FORMAT_MACROS，也可以直接编译通过。

参考文献

1. http://www.cplusplus.com/reference/cinttypes/?kw=inttypes.h

2. http://www.cprogramdevelop.com/4787258/

3. https://github.com/chenshuo/muduo/blob/master/muduo/base/Timestamp.cc