我可以在MSVC ++中使用128位整数吗？

Question

我正在使用Visual Studio 2010对C ++ / MFC应用程序进行编码，我需要维护一个累计running total，用于计算平均传输速率，如下所示：

//Let's assume that INT128 is a 128-bit integer type
static INT128 iRunningTotal = 0;
static INT128 iCounter = 0;

LONGLONG iteration_get_current_average(LONGLONG iRate)
{
    //May be called repeatedly...
    iRunningTotal += iRate;
    iCounter++;

    //Calculate the current average
    return iRunningTotal / iCounter;
}

我搜索了C++ 128-bit integer，几乎所有人都建议使用Boost库。嗯，这是一种可能性，但我不熟悉它，也不会在我项目的其他任何地方使用它。

除此之外，我很好奇，有没有办法用纯C / C ++做到这一点？

Answer 1

让我们尝试计算您的数字可能变得足够大以溢出64位数字的点。

让我们假设您每微秒进行一次测量。以每秒100万个增量的速率，对于64位数字溢出，它将需要2 ⁶⁴ / 1＆＃39; 000＆＃000; 000秒。这可以解决超过50万年的计算。即使你将速率提高到每纳秒一次，它仍然需要超过500年。

对于跑步总数，你可以（理论上）早点跑出来。例如，如果您拥有100千兆位以太网，并且始终以最大理论带宽运行，那么您将在不到47年的时间内（略微）耗尽。

如果您将自己局限于我们大多数人实际可以承受的技术，那么大多数使用的最快传输速率都是针对SSD的。假设您有可以处理它的驱动器，最新的SATA Express规范支持高达16 Gb / s的传输。在耗尽64位整数的全部范围之前，您需要在24小时内将其饱和超过200年。

嗯......也许我们应该看看主记忆。让我们假设4个通道中指定了最快的DDR 4内存，并且（一如既往）假设您保持最大理论带宽24/7的运行。有了这个，你仍然可以计算所有进出存储器的所有传输超过4年，然后你就会遇到64位整数溢出的危险。

当然，您可以尝试超频CPU和RAM以实现更快的速度，但这可能是一场失败的游戏 - 除了非常最适度的超频之外可能会降低部件的预期寿命，因此机器可能会在64位整数溢出之前死掉。

结论：您对128位整数的需求似乎充其量是值得怀疑的。

Answer 2

我将抛​​开一个好主意的问题，或者你所测量的物理量是否在理论上甚至超过2 ^ 63，或10 ^ 19或其附近的值。我确定你有理由。那么你在纯C / C ++中的选择是什么？

答案是：并不多。

• 128位整数不属于任何标准，也不支持我所知的编译器。
• 64位double将为您提供动态范围（10 ^ 308左右）。如果您不需要确切的答案，这是一个很好的选择。不幸的是，如果你有一个有足够零的数字并且你加了一个，它就不会改变。
• 浮点处理器本身支持80位双倍，它为您提供63位尾数和扩展动态范围。

那么，滚动自己的128位整数运算怎么样？你真的必须是一个受虐狂。这很容易做加法和减法（记住你的携带），并且有点想到它不是很难做乘法。分裂完全是另一回事。这是非常困难的，可能的结果是类似于20世纪90年代的奔腾虫的错误。

你可能会在两个（或更多）64位整数中累积你的计数器而没有太大困难。然后将它们转换为双打，以便在最后进行计算。这不应该太难。

之后，我担心它会去图书馆购物。提到你提到过，但是还有更多专门的库，比如cpp-bigint。

毫不奇怪，这个问题之前已经被问过并且有一个非常好的答案：Representing 128-bit numbers in C++。