c - 64 位 CPU 上不同整数大小的效率

Question

在 64 位 CPU 中，如果int是 32 位，而long是 64 位，会long比 更有效int吗？

Answer 1

您的问题的主要问题是您没有定义“高效”。有几种可能的效率相关差异。

当然，如果您需要使用 64 位，那么毫无疑问。但有时您可以使用 32 位，但您想知道使用 64 位是否会更好。

数据大小效率

使用 32 位将使用更少的内存。这更有效，特别是如果您使用大量它们。它不仅在您可能无法换出的意义上更有效，而且在您将有更少的缓存未命中的意义上也是如此。如果您只使用几个，那么效率差异是无关紧要的。

代码大小效率

这在很大程度上取决于架构。一些架构需要更长的指令来操作 32 位值，其他架构需要更长的指令来操作 64 位值，而其他架构则没有区别。例如，在 intel 处理器上，即使是 64 位代码，32 位也是默认操作数大小。较小的代码可能在缓存行为和管道使用方面都有一点优势。但这取决于操作数大小将使用更小的代码的架构。

执行速度效率

一般来说，除了代码大小所暗示的差异之外，应该没有差异。一旦指令被解码，仅仅执行的时间通常是相同的。然而，再一次，这实际上是特定于架构的。例如，有些架构没有原生 32 位算法。

我的建议：

如果只是小型结构中的一些局部变量或数据，您不会大量分配，请以不int假定大小的方式使用和执行它，以便新版本的编译器或使用不同的编译器size for仍然有效。int

但是，如果您有巨大的数组或矩阵，则使用您可以使用的最小类型并确保其大小是明确的。

Answer 2

在常见的 x86-64 架构上，32 位算术永远不会比 64 位算术慢。所以int总是相同的速度或更快long。在其他实际上没有内置 32 位算术的架构上，例如 MMIX，这可能不成立。

基本智慧：编写它而不考虑此类微优化，如有必要，分析和优化。

Answer 3

如果您尝试存储 64 位数据，请使用 long。如果您不需要 64 位，请使用常规的 32 位 int。

Answer 4

是的，64 位数字比 32 位数字更有效。

在 64 位 CPU 上，如果您要求 long int，大多数编译器都会给您 64 位。

要使用当前编译器查看大小：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv){
    long int foo;
    printf("The size of an int is: %ld bytes\n", sizeof(foo));
    printf("The size of an int is: %ld bits\n", sizeof(foo) * 8);
    return 0;
}

如果您的 cpu 在 64 位模式下运行，则无论您提出什么要求，您都可以预期 CPU 会使用它。所有的寄存器都是 64 位的，操作都是 64 位的，所以如果你想得到 32 位的结果，它通常会为你将 64 位的结果转换为 32 位。

在limits.h我的系统上定义long int为：

/* Minimum and maximum values a `signed long int' can hold.  */
#  if __WORDSIZE == 64
#   define LONG_MAX 9223372036854775807L
#  else
#   define LONG_MAX 2147483647L
#  endif
#  define LONG_MIN  (-LONG_MAX - 1L)