C++ 的可移植性和跨平台开发[4]：硬件体系
C++ 的可移植性和跨平台开发[4]：硬件体系
这次聊的话题主要是和硬件体系有关的。比如你的程序需要支持不同类型的 CPU（x86、SPARC、PowerPC），或者是同种类型不同字长的 CPU（比如 x86、amd64），这时候你就需要关心一下硬件体系的问题。
C++ 中基本类型的大小（占用的字节数）会随着 CPU 字长的变化而变化。
所以，假如你要表示一个 int 占用的字节数，千万不要直接写“ 4 ”（顺便说一下，直接写“ 4 ”还犯了 Magic Number 的大忌，详见 这篇 ），而应该写“ sizeof(int) ”；
反过来，如果你要定义一个大小【必须】为4字节的有符号整数，也不要直接用 int，而要用预先 typedef 好的【定长】类型（比如 boost 库提供的 int32_t、 ACE 库提供的 ACE_INT32 ...）。
差点忘了，指针的大小也有上述的问题，也要小心。
如果你没听说过“字节序”这玩意儿，请看“ 维基百科 ”。
通俗地打个比方，在一个大尾序的机器上有一个4字节的整数 0x01020304，通过网络或者文件传到一台小尾序的机器上就会变成 0x04030201；据说还有一种中尾序的机器（不过我没接触过），上述整数会变成 0x02010403。
如果你编写的应用程序中涉及网络通讯，一定要在记得进行主机序和网络序的翻译；如果涉及跨机器传输二进制文件，也要记得进行类似的转换。
如果你不晓得“内存对齐”是什么东东，请看“ 维基百科 ”。
简单来说，出于 CPU 处理上的性能考虑，结构体中的数据不是紧挨着的，而是要空开一些间隔。这样的话，结构体中每个数据的地址正好都是某个字长的整数倍。
由于 C++ 标准中没有定义内存对齐的细节，因此，你的代码也不能依赖对齐的细节。凡是计算结构体大小的地方，都老老实实写上 sizeof()。
有些编译器支持 #pragma pack 预处理语句（可以用来修改对齐字长），不过这种语法【不是】所有编译器都支持，要慎用。
对于有符号整数的右移操作，有些系统默认使用算数右移（最高的符号位不变），有些默认使用逻辑右移（最高的符号位补0）。所以，【不要】对【有符号】整数进行【右移】操作。
顺便说一下，即使没有移植性问题，代码中也尽量少用移位运算符。那些企图用移位运算来提高性能的同学更要注意了，这么干不但可读性很差，而且吃力不讨好——如今的编译器，只要不太弱智，都会自动帮你搞定这种优化，无须程序员来操心。
下一个帖子，准备聊一下“ 操作系统相关的跨平台问题 ”。
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★基本类型的大小
C++ 中基本类型的大小（占用的字节数）会随着 CPU 字长的变化而变化。
所以，假如你要表示一个 int 占用的字节数，千万不要直接写“ 4 ”（顺便说一下，直接写“ 4 ”还犯了 Magic Number 的大忌，详见 这篇 ），而应该写“ sizeof(int) ”；
反过来，如果你要定义一个大小【必须】为4字节的有符号整数，也不要直接用 int，而要用预先 typedef 好的【定长】类型（比如 boost 库提供的 int32_t、 ACE 库提供的 ACE_INT32 ...）。
差点忘了，指针的大小也有上述的问题，也要小心。
★字节序
如果你没听说过“字节序”这玩意儿，请看“ 维基百科 ”。
通俗地打个比方，在一个大尾序的机器上有一个4字节的整数 0x01020304，通过网络或者文件传到一台小尾序的机器上就会变成 0x04030201；据说还有一种中尾序的机器（不过我没接触过），上述整数会变成 0x02010403。
如果你编写的应用程序中涉及网络通讯，一定要在记得进行主机序和网络序的翻译；如果涉及跨机器传输二进制文件，也要记得进行类似的转换。
★内存对齐
如果你不晓得“内存对齐”是什么东东，请看“ 维基百科 ”。
简单来说，出于 CPU 处理上的性能考虑，结构体中的数据不是紧挨着的，而是要空开一些间隔。这样的话，结构体中每个数据的地址正好都是某个字长的整数倍。
由于 C++ 标准中没有定义内存对齐的细节，因此，你的代码也不能依赖对齐的细节。凡是计算结构体大小的地方，都老老实实写上 sizeof()。
有些编译器支持 #pragma pack 预处理语句（可以用来修改对齐字长），不过这种语法【不是】所有编译器都支持，要慎用。
★移位操作
对于有符号整数的右移操作，有些系统默认使用算数右移（最高的符号位不变），有些默认使用逻辑右移（最高的符号位补0）。所以，【不要】对【有符号】整数进行【右移】操作。
顺便说一下，即使没有移植性问题，代码中也尽量少用移位运算符。那些企图用移位运算来提高性能的同学更要注意了，这么干不但可读性很差，而且吃力不讨好——如今的编译器，只要不太弱智，都会自动帮你搞定这种优化，无须程序员来操心。
下一个帖子，准备聊一下“ 操作系统相关的跨平台问题 ”。
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