32位程序移植到64位需要考虑的问题

32位程序移植到64位需要考虑的问题

（翻译自：http://developers.sun.com/prodtech/cc/articles/ILP32toLP64Issues.html）

概述
从32位到64位，根本性的区别在于两种数据类型发生了变化：long和pointer。在32位环境下，顾名思义，两者长度都是32位，也就是4个字节；而在64位环境下，都是8个字节。所以，当你把pointer或者long型数据赋给int型时，会发生数据截断（data truncation)。

32位与64位数据模型之间的区别
32位应用的数据模型我们称作ILP32(之所以这样命名，是因为int,long,pointer都是32位)，而64位应用则采用LP64模型（意味着long,pointer变成64位了，其他的不变），在当前的32位环境下，我们可以认为int,long,pointer是等价的，因为它们占用相同的字节嘛，于是，就有很多混用的情况；但是，到了64位的时代，long和Poniter的大小都改变了，原来的假设不再成立。

用lint检测long/pointer的64位问题
采用-errchk=longptr64选项可以检查出把long/pointer表达式转换为int的情况，包括显式转换。

留心int和pointer
因为integer与pointer大小相同，所以32位代码中常常把pointer转换为int或者unsigned int，以便算术运算。为了移植，你可以把pointer转换为unsigned long，因为long和pointer都是等长的，无论是在ILP32亦或LP64，但是，为了使代码更清晰，推荐用uintptr_t，uintptr_t和intptr_t都需要包含头文件inttypes.h。
例如：下面代码在64位环境下编译出错：
char *p;
p = (char *) ((int)p & PAGEOFFSET);
% cc ..
warning: conversion of pointer loses bits

改用uintptr_t后，无论是32位或者64位都没问题：
char *p;
p = (char *) ((uintptr_t)p & PAGEOFFSET);

留心int和long
在ILP32中，可能从未对int和long加以区分，因此，混用的情况非常多，看下面代码：
int waiting;
long w_io;
long w_swap;
...
waiting = w_io + w_swap;

% cc
warning: assignment of 64-bit integer to 32-bit integer

留心对齐
出于访问的效率，结构中通常会有所谓的hole，用来保证其中的所有数据成员，起始地址都是对齐模数的倍数。
例如：
struct bar {
int i;
long j;
int k;
char *p;
};
在ILP32中，sizeof(bar)应该是16字节；在LP64中，应该是32！因为此时long/char *的对齐模数都变为8，为了保证满足对齐要求，i/k都被扩展为8字节了。

又例如：
struct bar {
char *p;
long j;
int i;
int k;
}
此时，无需扩展，sizeof(bar)=8+8+4+4=24.

留心union
union中的成员，必须保持平衡，也就是说，必须保证大小相等才有意义，所以移植时也要注意。
例如：
typedef union {
double _d;
long _l[2];
} llx_
在ILP32中，两者大小相同，都是8字节；移植到LP64,前者不变，后者为16字节，此时union已无意义，应改为：
typedef union {
double _d;
int _l[2];
} llx_

留心常量类型
在常量表达式中，精度的缺失会导致数据截断，例如：
int i = 32;
long j = 1 << i;
warning: left shift count >= width of type
什么意思？编译器抱怨左移的位数超过了数据类型的长度，结果就是j为0。

怎么修改呢？
int i = 32;
long j = 1L << i：
即可。

留心printf系列函数
在格式化串中，要注意：
%p兼容ILP32和L64。
如果有long型参数，必须加上l前缀；
另外就是作为目标的buffer必须够长。

留心sizeof
sizeof返回类型为unsigned long，如果返回给int型变量，可能发生截断。

留心derived data types
例如，这些定义在sys/types.h中的数据类型，其大小会随ILP32或者LP64而变化：
* clock_t, which represents the system time in clock ticks
* dev_t, which is used for device numbers
* off_t, which is used for file sizes and offsets
* ptrdiff_t, which is the signed integral type for the result of subtracting two pointers
* size_t, which reflects the size, in bytes, of objects in memory
* ssize_t, which is used by functions that return a count of bytes or an error indication
* time_t, which counts time in seconds

留心边缘效应
局部代码发生类型改变，可能导致其他代码发生64位转换，例如函数的返回值由Int变为sszie_t，则所有调用该函数并获取其返回值的地方，都有可能发生意想不到的64位转换。

留心long array 对效率的影响
大型Long/unsigned long数组，在LP64下，相比ILP32，效率非常低，所以，如果int就足够，尽量不要使用Long,这一点，对于pointer arrary同样适用。

 

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