如何在编译期间翻译<stdint.h>的标准整数？

Question

在C中，通常（或至少可能）使用相同的源代码来定位不同的处理器体系结构。处理器体系结构通常以不同方式定义整数大小。为了增加代码可移植性并避免整数大小限制，建议使用C标准整数标头。但是，我对这实际是如何实现感到困惑。

如果我写了一个为x86编写的小程序，然后决定将其移植到8位微控制器上，那么微控制器编译器如何知道如何将'uint32_t'转换为其原生整数类型？

编写C编译器时是否有一些映射要求？如果您的编译器要兼容C99，您需要有一个映射功能，用本机类型替换所有uint32_t吗？

谢谢！

Answer 1

通常<stdint.h>包含等效的

typedef int int32_t;
typedef unsigned uint32_t;

使用适合当前机器的实际类型选择。

实际上它通常要复杂得多，有多个额外的辅助头文件和辅助预处理器宏，但效果是一样的：像uint32_t之类的名称最终成为真正的类型名称，就好像由typedef定义。

你问“你的编译器是否兼容C99，你需要有映射功能吗？”，答案基本上是“是”，但“映射功能”只能是编译器编写者选择的特定类型在stdint.h的分发副本中。 （要回答你的另一个问题，是的，至少有<stdint.h>的副本与编译器一样多;没有一个主副本或任何东西。）

一方评论。您说，“为了增加代码可移植性并避免整数大小限制，建议使用C标准整数标头”。真正的建议是，当您有特殊要求时，例如对于具有确切类型的尺寸，您可以使用该标题。如果由于某种原因您需要签名类型，比方说，正好是32位，那么请务必使用int32_t中的stdint.h。但大多数情况下，您会发现像int和long这样的“普通”类型完全没问题。请不要告诉任何人您必须为您声明的每个变量选择一个确切的大小，并使用stdint.h的类型名称来声明它。

Answer 2

不同架构的处理很可能是由条件预处理指令（如#if或#ifdef）实现的。例如，在GNU / Linux平台上，它可能看起来像：

# if __WORDSIZE == 64
typedef long int        int64_t;
# else
__extension__
typedef long long int       int64_t;
# endif

Answer 3

以“映射”或“翻译”的形式没有任何魔法发生：stdint.h只包含typedef语句列表。区别在于代码生成器，而不是编译器前端。

对于8位目标，代码生成器将使用本机指令对其本机支持的任何类型进行算术运算（可能存在16位加法指令）。对于其余部分，它将插入对库例程的调用以实现更大的数据类型。

8位编译器的RTL包含“long_add”，“long_subtract”等例程并不罕见。