2.3　扩展的整型

类别：部分人

程序员常会在代码中发现一些整型的名字，比如UINT、__int16、u64、int64_t，等等。这些类型有的源自编译器的自行扩展，有的则是来自某些编程环境（比如工作在Linux内核代码中），不一而足。而事实上，在C++11中一共只定义了以下5种标准的有符号整型：

标准同时规定，每一种有符号整型都有一种对应的无符号整数版本，且有符号整型与其对应的无符号整型具有相同的存储空间大小。比如与signed int对应的无符号版本的整型是unsigned int。

在实际的编程中，由于这5种基本的整型适用性有限，所以有时编译器出于需要，也会自行扩展一些整型。在C++11中，标准对这样的扩展做出了一些规定。具体地讲，除了标准整型（standard integer type）之外，C++11标准允许编译器扩展自有的所谓扩展整型（extended integer type）。这些扩展整型的长度（占用内存的位数）可以比最长的标准整型（long long int，通常是一个64位长度的数据）还长，也可以介于两个标准整数的位数之间。比如在128位的架构上，编译器可以定义一个扩展整型来对应128位的的整数；而在一些嵌入式平台上，也可能需要扩展出48位的整型；不过C++11标准并没有对扩展出的类型的名称有任何的规定或建议，只是对扩展整型的使用规则做出了一定的限制。

简单地说，C++11规定，扩展的整型必须和标准类型一样，有符号类型和无符号类型占用同样大小的内存空间。而由于C/C++是一种弱类型语言，当运算、传参等类型不匹配的时候，整型间会发生隐式的转换，这种过程通常被称为整型的提升（Integral promotion）。比如如下表达式：

(int) a + (long long)b

通常就会导致变量(int)a被提升为long long类型后才与(long long)b进行运算。而无论是扩展的整型还是标准的整型，其转化的规则会由它们的“等级”（rank）决定。而通常情况，我们认为有如下原则：

而在进行隐式的整型转换的时候，一般是按照低等级整型转换为高等级整型，有符号的转换为无符号。这种规则其实跟C++98的整型转换规则是一致的。

在这样的规则支持下，如果编译器定义一些自有的整型，即使这样自定义的整型由于名称并没有被标准收入，因而可移植性并不能得到保证，但至少编译器开发者和程序员不用担心自定义的扩展整型与标准整型间在使用规则上（尤其是整型提升）存在着不同的认识了。

比如在一个128位的构架上，编译器可以定义_int128_t为128位的有符号整型（对应的无符号类型为_uint128_t）。于是程序员可以使用_int128_t类型保存形如+92233720368547758070的超长整数（长于64位的自然数）。而不用查看编译器文档我们也会知道，一旦遇到整型提升，按照上面的规则，比如_int128_t a，与任何短于它的类型的数据b进行运算（比如加法）时，都会导致b被隐式地转换为_int128_t的整型，因为扩展的整型必须遵守C++11的规范。