32 ビット コンパイラと 64 ビット コンパイラで「int64_t」、「long int」、および「long long int」の動作が異なるのはなぜですか?

C でのlong long int 対 long int 対 int64_t

次の C プログラムを考えてみましょう。

<code class="cpp">#include <iostream>
#include <cstdint>

template <typename T>
bool is_int64() { return false; }

template <>
bool is_int64<int64_t>() { return true; }

int main()
{
    std::cout << "int:\t" << is_int64<int>() << std::endl;
    std::cout << "int64_t:\t" << is_int64<int64_t>() << std::endl;
    std::cout << "long int:\t" << is_int64<long int>() << std::endl;
    std::cout << "long long int:\t" << is_int64<long long int>() << std::endl;

    return 0;
}</code>

32 ビット GCC コンパイルと 32/64 ビット MSVC コンパイルの両方で、プログラムの出力は次のようになります:

int:           0
int64_t:       1
long int:      0
long long int: 1

ただし、64 ビット GCC コンパイルでは、出力は次のように変わります:

int:           0
int64_t:       1
long int:      1
long long int: 0

この現象は、64 ビット コンパイルでは int64_t がlong long int ではなくlong int として定義されているために発生します。これを修正するには、次のようにプラットフォーム固有のチェックを使用します。

<code class="cpp">#if defined(__GNUC__) && (__WORDSIZE == 64)
template <>
bool is_int64<long long int>() { return true; }
#endif</code>

ただし、この解決策は特定のコンパイラとプラットフォームの組み合わせに依存するため、理想的ではありません。より信頼性の高い方法は、型の等価性をコンパイラに明示的に指定することです。残念ながら、C には、基本データ型間のそのような等価性を定義する方法がありません。代わりに、std::is_same などの型の特性に依存できます。例:

<code class="cpp">// C++11
template <typename T>
void same_type(T, T) {}

void foo()
{
    long int x;
    long long int y;
    same_type(x, y); // Will now compile successfully
}</code>

この例では、基礎となる表現に関係なく、x と y が同じ型であるかどうかを判断するために std::is_same が使用されます。

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