Xác định 32 so với 64 bit trong C ++

Tôi đang tìm cách để xác định một cách đáng tin cậy liệu mã C ++ có được biên dịch trong 32 so với 64 bit hay không. Chúng tôi đã đưa ra những gì chúng tôi nghĩ là một giải pháp hợp lý bằng cách sử dụng macro, nhưng tò mò muốn biết liệu mọi người có thể nghĩ về trường hợp điều này có thể thất bại hoặc nếu có cách nào tốt hơn để làm điều này. Xin lưu ý rằng chúng tôi đang cố gắng thực hiện điều này trong môi trường đa nền tảng, nhiều trình biên dịch.

#if ((ULONG_MAX) == (UINT_MAX))
# define IS32BIT
#else
# define IS64BIT
#endif

#ifdef IS64BIT
DoMy64BitOperation()
#else
DoMy32BitOperation()
#endif

Cảm ơn.

Thật không may, không có macro nền tảng chéo xác định 32/64 bit trên các trình biên dịch chính. Tôi đã tìm thấy cách hiệu quả nhất để làm điều này là sau đây.

Đầu tiên tôi chọn đại diện của riêng tôi. Tôi thích ENVIRONMENT64 / ENVIRONMENT32. Sau đó, tôi tìm hiểu tất cả các trình biên dịch chính sử dụng để xác định xem đó có phải là môi trường 64 bit hay không và sử dụng điều đó để đặt các biến của tôi.

// Check windows
#if _WIN32 || _WIN64
#if _WIN64
#define ENVIRONMENT64
#else
#define ENVIRONMENT32
#endif
#endif

// Check GCC
#if __GNUC__
#if __x86_64__ || __ppc64__
#define ENVIRONMENT64
#else
#define ENVIRONMENT32
#endif
#endif

Một cách dễ dàng hơn là chỉ cần đặt các biến này từ dòng lệnh của trình biên dịch.

template<int> void DoMyOperationHelper();

template<> void DoMyOperationHelper<4>() 
{
  // do 32-bits operations
}

template<> void DoMyOperationHelper<8>() 
{
  // do 64-bits operations
}

// helper function just to hide clumsy syntax
inline void DoMyOperation() { DoMyOperationHelper<sizeof(size_t)>(); }

int main()
{
  // appropriate function will be selected at compile time 
  DoMyOperation(); 

  return 0;
}

Thật không may, trong một nền tảng chéo, môi trường trình biên dịch chéo, không có phương pháp đáng tin cậy duy nhất để làm điều này hoàn toàn vào thời gian biên dịch.

• Cả _WIN32 và _WIN64 đôi khi đều có thể không được xác định, nếu cài đặt dự án bị lỗi hoặc bị hỏng (đặc biệt là trên Visual Studio 2008 SP1).
• Một dự án có nhãn "Win32" có thể được đặt thành 64 bit, do lỗi cấu hình dự án.
• Trên Visual Studio 2008 SP1, đôi khi intellisense không làm mờ các phần chính xác của mã, theo #define hiện tại. Điều này gây khó khăn cho việc xem chính xác #define nào đang được sử dụng tại thời điểm biên dịch.

Do đó, phương pháp đáng tin cậy duy nhất là kết hợp 3 kiểm tra đơn giản :

• 1) Cài đặt thời gian biên dịch , và;
• 2) Kiểm tra thời gian chạy , và;
• 3) Kiểm tra thời gian biên dịch mạnh mẽ .

Kiểm tra đơn giản 1/3: Cài đặt thời gian biên dịch

Chọn bất kỳ phương thức nào để đặt biến #define cần thiết. Tôi đề xuất phương pháp từ @JaredPar:

// Check windows
#if _WIN32 || _WIN64
   #if _WIN64
     #define ENV64BIT
  #else
    #define ENV32BIT
  #endif
#endif

// Check GCC
#if __GNUC__
  #if __x86_64__ || __ppc64__
    #define ENV64BIT
  #else
    #define ENV32BIT
  #endif
#endif

Kiểm tra đơn giản 2/3: Kiểm tra thời gian chạy

Trong hàm main (), kiểm tra lại để xem sizeof () có ý nghĩa không:

#if defined(ENV64BIT)
    if (sizeof(void*) != 8)
    {
        wprintf(L"ENV64BIT: Error: pointer should be 8 bytes. Exiting.");
        exit(0);
    }
    wprintf(L"Diagnostics: we are running in 64-bit mode.\n");
#elif defined (ENV32BIT)
    if (sizeof(void*) != 4)
    {
        wprintf(L"ENV32BIT: Error: pointer should be 4 bytes. Exiting.");
        exit(0);
    }
    wprintf(L"Diagnostics: we are running in 32-bit mode.\n");
#else
    #error "Must define either ENV32BIT or ENV64BIT".
#endif

Kiểm tra đơn giản 3/3: Kiểm tra thời gian biên dịch mạnh mẽ

Quy tắc chung là "mọi #define phải kết thúc bằng #else sẽ tạo ra lỗi".

#if defined(ENV64BIT)
    // 64-bit code here.
#elif defined (ENV32BIT)
    // 32-bit code here.
#else
    // INCREASE ROBUSTNESS. ALWAYS THROW AN ERROR ON THE ELSE.
    // - What if I made a typo and checked for ENV6BIT instead of ENV64BIT?
    // - What if both ENV64BIT and ENV32BIT are not defined?
    // - What if project is corrupted, and _WIN64 and _WIN32 are not defined?
    // - What if I didn't include the required header file?
    // - What if I checked for _WIN32 first instead of second?
    //   (in Windows, both are defined in 64-bit, so this will break codebase)
    // - What if the code has just been ported to a different OS?
    // - What if there is an unknown unknown, not mentioned in this list so far?
    // I'm only human, and the mistakes above would break the *entire* codebase.
    #error "Must define either ENV32BIT or ENV64BIT"
#endif

Cập nhật 2017-01-17

Nhận xét từ @AI.G:

4 năm sau (không biết có thể trước đây không), bạn có thể chuyển đổi kiểm tra thời gian chạy sang thời gian biên dịch bằng cách sử dụng xác nhận tĩnh: static_assert (sizeof (void *) == 4);. Bây giờ tất cả đã được thực hiện vào thời gian biên dịch :)

Phụ lục A

Ngẫu nhiên, các quy tắc trên có thể được điều chỉnh để làm cho toàn bộ cơ sở mã của bạn đáng tin cậy hơn:

• Mỗi câu lệnh if () kết thúc bằng "other" tạo cảnh báo hoặc lỗi.
• Mỗi câu lệnh switch () kết thúc bằng "default:" tạo cảnh báo hoặc lỗi.

Lý do tại sao điều này hoạt động tốt là vì nó buộc bạn phải nghĩ trước mọi trường hợp riêng lẻ và không dựa vào logic (đôi khi thiếu sót) trong phần "khác" để thực thi mã chính xác.

Tôi đã sử dụng kỹ thuật này (trong số nhiều người khác) để viết một dự án 30.000 hoạt động hoàn hảo kể từ ngày nó được triển khai lần đầu tiên (đó là 12 tháng trước).

Bạn sẽ có thể sử dụng các macro được xác định trong stdint.h. Đặc biệt INTPTR_MAXlà chính xác giá trị bạn cần.

#include <cstdint>
#if INTPTR_MAX == INT32_MAX
    #define THIS_IS_32_BIT_ENVIRONMENT
#elif INTPTR_MAX == INT64_MAX
    #define THIS_IS_64_BIT_ENVIRONMENT
#else
    #error "Environment not 32 or 64-bit."
#endif

Một số phiên bản (tất cả?) Của trình biên dịch Microsoft không đi kèm stdint.h . Không chắc chắn tại sao, vì đó là một tập tin tiêu chuẩn. Đây là phiên bản bạn có thể sử dụng:http://msinttypes.googlecode.com/svn/trunk/stdint.h

Điều đó sẽ không hoạt động trên Windows để bắt đầu. Cả dài và int đều là 32 bit cho dù bạn đang biên dịch cho các cửa sổ 32 bit hay 64 bit. Tôi nghĩ rằng việc kiểm tra xem kích thước của một con trỏ là 8 byte có lẽ là một tuyến đáng tin cậy hơn.

Bạn có thể làm điều này:

#if __WORDSIZE == 64
char *size = "64bits";
#else
char *size = "32bits";
#endif

Try this:
#ifdef _WIN64
// 64 bit code
#elif _WIN32
// 32 bit code
#else
   if(sizeof(void*)==4)

       // 32 bit code
   else 

       // 64 bit code   
#endif

"Được biên dịch trong 64 bit" không được xác định rõ trong C ++.

C ++ chỉ đặt giới hạn thấp hơn cho các kích thước như int, long và void *. Không có gì đảm bảo rằng int là 64 bit ngay cả khi được biên dịch cho nền tảng 64 bit. Mô hình cho phép ví dụ 23 bit ints vàsizeof(int *) != sizeof(char *)

Có các mô hình lập trình khác nhau cho các nền tảng 64 bit.

Đặt cược tốt nhất của bạn là một thử nghiệm cụ thể nền tảng. Tốt nhất thứ hai, quyết định di động của bạn phải cụ thể hơn trong những gì 64 bit là.

Cách tiếp cận của bạn không quá xa vời, nhưng bạn chỉ kiểm tra xem longvà intcó cùng kích cỡ hay không. Về mặt lý thuyết, cả hai có thể là 64 bit, trong trường hợp đó, kiểm tra của bạn sẽ thất bại, giả sử cả hai đều là 32 bit. Đây là một kiểm tra thực sự tự kiểm tra kích thước của các loại chứ không phải kích thước tương đối của chúng:

#if ((UINT_MAX) == 0xffffffffu)
    #define INT_IS32BIT
#else
    #define INT_IS64BIT
#endif
#if ((ULONG_MAX) == 0xfffffffful)
    #define LONG_IS32BIT
#else
    #define LONG_IS64BIT
#endif

Về nguyên tắc, bạn có thể làm điều này cho bất kỳ loại nào mà bạn có macro được xác định hệ thống với giá trị tối đa.

Lưu ý rằng tiêu chuẩn yêu cầu long longphải có ít nhất 64 bit ngay cả trên các hệ thống 32 bit.

Mọi người đã đề xuất các phương pháp sẽ cố gắng xác định xem chương trình đang được biên dịch trong 32-bithay64-bit .

Và tôi muốn thêm rằng bạn có thể sử dụng tính năng c ++ 11 static_assert để đảm bảo rằng kiến ​​trúc là những gì bạn nghĩ ("để thư giãn").

Vì vậy, tại nơi bạn xác định các macro:

#if ...
# define IS32BIT
  static_assert(sizeof(void *) == 4, "Error: The Arch is not what I think it is")
#elif ...
# define IS64BIT
  static_assert(sizeof(void *) == 8, "Error: The Arch is not what I think it is")
#else
# error "Cannot determine the Arch"
#endif

Mã dưới đây hoạt động tốt cho hầu hết các môi trường hiện tại:

  #if defined(__LP64__) || defined(_WIN64) || (defined(__x86_64__) &&     !defined(__ILP32__) ) || defined(_M_X64) || defined(__ia64) || defined (_M_IA64) || defined(__aarch64__) || defined(__powerpc64__)
    #define IS64BIT 1
 #else
    #define IS32BIT 1
#endif

Nếu bạn có thể sử dụng các cấu hình dự án trong tất cả các môi trường của mình, điều đó sẽ giúp việc xác định biểu tượng 64 và 32 bit trở nên dễ dàng. Vì vậy, bạn có cấu hình dự án như thế này:

Gỡ lỗi
32 bit Phát hành
32 bit Gỡ lỗi
64 bit Phát hành 64 bit

EDIT: Đây là những cấu hình chung, không phải là cấu hình được nhắm mục tiêu. Gọi cho họ bất cứ điều gì bạn muốn.

Nếu bạn không thể làm điều đó, tôi thích ý tưởng của Jared.

Tôi sẽ đặt các nguồn 32 bit và 64 bit vào các tệp khác nhau và sau đó chọn các tệp nguồn thích hợp bằng hệ thống xây dựng.

Mượn từ câu trả lời xuất sắc của Contango ở trên và kết hợp nó với " Macros tốt hơn, cờ tốt hơn " từ Fluent C ++, bạn có thể làm:

// Macro for checking bitness (safer macros borrowed from 
// https://www.fluentcpp.com/2019/05/28/better-macros-better-flags/)
#define MYPROJ_IS_BITNESS( X ) MYPROJ_IS_BITNESS_PRIVATE_DEFINITION_##X()

// Bitness checks borrowed from https://stackoverflow.com/a/12338526/201787
#if _WIN64 || ( __GNUC__ && __x86_64__ )
#    define MYPROJ_IS_BITNESS_PRIVATE_DEFINITION_64() 1
#    define MYPROJ_IS_BITNESS_PRIVATE_DEFINITION_32() 0
#    define MYPROJ_IF_64_BIT_ELSE( x64, x86 ) (x64)
    static_assert( sizeof( void* ) == 8, "Pointer size is unexpected for this bitness" );
#elif _WIN32 || __GNUC__
#    define MYPROJ_IS_BITNESS_PRIVATE_DEFINITION_64() 0
#    define MYPROJ_IS_BITNESS_PRIVATE_DEFINITION_32() 1
#    define MYPROJ_IF_64_BIT_ELSE( x64, x86 ) (x86)
    static_assert( sizeof( void* ) == 4, "Pointer size is unexpected for this bitness" );
#else
#    error "Unknown bitness!"
#endif

Sau đó, bạn có thể sử dụng nó như:

#if MYPROJ_IS_BITNESS( 64 )
    DoMy64BitOperation()
#else
    DoMy32BitOperation()
#endif

Hoặc sử dụng thêm macro tôi đã thêm:

MYPROJ_IF_64_BIT_ELSE( DoMy64BitOperation(), DoMy32BitOperation() );

Tôi đang thêm câu trả lời này dưới dạng ca sử dụng và ví dụ đầy đủ cho kiểm tra thời gian chạy được mô tả trong câu trả lời khác .

Đây là cách tiếp cận mà tôi đã thực hiện để truyền đạt cho người dùng cuối cho dù chương trình được biên dịch thành 64 bit hay 32 bit (hay khác, đối với vấn đề đó):

phiên bản

#ifndef MY_VERSION
#define MY_VERSION

#include <string>

const std::string version = "0.09";
const std::string arch = (std::to_string(sizeof(void*) * 8) + "-bit");

#endif

test.cc

#include <iostream>
#include "version.h"

int main()
{
    std::cerr << "My App v" << version << " [" << arch << "]" << std::endl;
}

Biên dịch và kiểm tra

g++ -g test.cc
./a.out
My App v0.09 [64-bit]