如何用C实现INT40？

Question

如何用C语言实现INT40？是一个5字节的有符号整型变量，可以进行正常的加减乘除吗？

#include <stdio.h>
struct INT40
{
    long long data : 40;
};
int main(void)
{
    struct INT40 my_data;
    my_data.data = 0x000000FFFFFFFFFF;
    long long other_data = 0x000000FFFFFFFFFF;
    printf("%lld\n", my_data.data);
    printf("%lld", other_data);
    return 0;
}

我可以使用位字段来做到这一点吗？可以好好发挥作用吗？

Answer 1

这个问题当然不值得在评论中受到严厉的批评：由于位域中实现定义的行为，位精确的有符号和无符号整数类型在 C 标准中没有得到完全支持，特别是关于符号性和除

int

。

即将推出的 C23 标准确实为您的目的提供了一个解决方案：类型

_BitInt(40)

和

unsigned _BitInt(40)

是位精确的有符号和无符号整数，正好 40 位（包括有符号版本的符号位）。

此外，这种类型的值不会受到通常的整数提升规则的影响：

6.3.1.8 常用算术转换

作为通常算术转换的一部分，二元运算符的

a

_BitInt

操作数并不总是提升为

int

或

unsigned int

。相反，较低等级的操作数会转换为较高等级的操作数类型，并且运算结果是较高等级的类型。

所以如果你能找到一个符合这个标准的编译器，你可以这样写：

#include <stdio.h>

typedef _BitInt(40) INT40;

int main(void) {
    INT40        my_data = 0x000000FFFFFFFFFF;
    long long other_data = 0x000000FFFFFFFFFF;
    printf("%w40d\n", my_data);
    printf("%lld\n", (long long)my_data);
    printf("%lld\n", (long long)(INT40)other_data);
    printf("%lld\n", other_data);
    return 0;
}

并看到这个输出：

-1
-1
-1
1099511627775

我的 macbook 上的

clang 编译了上述代码，但 C 库不支持

w

长度修饰符，输出为：

w40d
-1
-1
1099511627775