动态整数大小：int64_t、int32_t、uint32_t 等

Posted 2023-03-14

【中文标题】动态整数大小：int64_t、int32_t、uint32_t 等

【英文标题】：Dynamic Integer Size: int64_t, int32_t, uint32_t, etc

【发布时间】：2014-01-31 19:46:55

【问题描述】：

我正在编写一个应用程序，它允许用户选择整数存储的位大小并对其进行数学运算。他们可以选择 8、16、32 或 64 位存储作为有符号或无符号。这是在运行时设置和更改的，应用程序将使用给定的类型进行数学运算。

用户交互示例：

进入 16 位模式 5C 型 按加号 2A 型 按评估 return value1.getSigned16() + value2.getSigned16();

我想避免为每个运算符编写 8 个案例。我认为指针或函数指针可能适用于此。评估方法不关心我使用的整数大小，只要它们相同即可。问题是我不知道如何实现这一点，因为指针关心返回的变量类型。我考虑过使用通用指针，但是当我需要取消引用时这对我没有帮助，我仍然需要 8 个案例。

value1.getProperSize() + value2.getProperSize();

// * This obviously won't work
int* getProperSize() 
    if (size == 16) return (int16_t)storageValue;
    if (size == 32) return (int32_t)storageValue;
    // Etc...

非常感谢任何有关解决此问题的想法或建议。

【参考方案1】：

函数不能有“任意”返回值类型。如果你想返回一个不同大小的整数，有几种方法可以做到：联合、函数重载、模板（将覆盖函数重载）或一个（我在输入时畏缩）void*返回值。

根据您的要求，工会可能是最合适的：

struct MyInteger

    uint8_t intSize;
    union
    
        int8_t  Int8;
        int16_t Int16;
        int32_t Int32;
        int64_t Int64;
     intValue;
;

MyInteger getProperSize()

    MyInteger result;
    if (size == 8)
    
        result.intSize = 8;
        result.intvalue.Int8 = someValue;
    
    // ...
    return result;

此结构的大小至少为 72 位（不包括填充和对齐问题），因此您可以轻松地返回一个 int64_t，它将涵盖所有较小的整数大小。

【讨论】：

Nitpick：由于结构填充/对齐，它可能是 128 位。

@Mysticial True ...我会调整措辞以更好地表达我的意思。

谢谢！模板函数似乎是这里的理想解决方案。不太清楚为什么我没有想到。

【参考方案2】：

始终将值存储为最大的数据类型。对您来说重要的是算术期间的截断。您可以通过传递全角值加上位宽（模式）来做到这一点。

【参考方案3】：

您实际上不必对不同类型进行算术运算。只需使用 64 位进行计算并将结果转换为位大小。

【讨论】：

请务必注意，您需要截断每个中间值，而不仅仅是最终结果，以达到与对较小类型执行操作相同的效果。

假设2的补码运算只需要在除法之前截断；加法和乘法自行处理......