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c++ - 重新解释 __uint128_t

问题描述

据我所知， reinterpret_cast 一定不会导致数据丢失。

所以不可能在 X86_64 中编译这样的代码，因为整数小于指针

#include <cstdio>
int main() {
    int a = 123;
    int res = reinterpret_cast<int>(reinterpret_cast<void*>(a));
    printf("%d", a == res);
}

问题是：为什么我可以在 GCC 和 Clang 中编译这样的代码？

#include <cstdio>
int main() {
    __uint128_t a = 4000000000000000000;
    a *= 100;
    __uint128_t res = reinterpret_cast<__uint128_t>(reinterpret_cast<void*>(a));
    printf("%d", a == res);
}

我得到的结果是“0”，表示有数据丢失。

编辑

我认为它可能有 3 种可能的变体。编译器错误、规范滥用或规范后果。这是哪一个？

标签： c++gccclang

解决方案

这里解释了https://en.cppreference.com/w/cpp/language/reinterpret_cast

  1. 指针可以转换为任何大到足以容纳其类型的所有值的整数类型（例如到 std::uintptr_t）

这就是为什么您对第一种情况有错误的原因

  1. 任何整数或枚举类型的值都可以转换为指针类型...

这就是为什么你没有错误，但在第二种情况下它会包装为 0。它以某种方式假设指针类型与任何整数类型相比具有最大的范围，而对于 128 位整数，情况并非如此。

请注意，一般来说 128 位整数不是整数类型，但至少 gcc 将其定义为 gcc 扩展中的原样：

来自https://quuxplusone.github.io/blog/2019/02/28/is-int128-integral/

libstdc++（在标准、非 gnu++XX 模式下）将 is_integral_v<__int128> 保留为 false。从库实现者的角度来看，这有一定的意义，因为 __int128 不是标准整数类型之一，而且，如果你称它为整数，那么你必须面对 intmax_t （即 64 位每个重要的 ABI）都在谎称自己是“最大值”。</p>

但

在 -std=gnu++XX 模式下，libstdc++ 使 is_integral_v<__int128> 变为真

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