数据模型和字长

在 Windows 上开发C++程序，使用 long 数据类型发现很容易溢出，才想到 Windows 平台上 long 的字长和 int 一样是 4，而不是 Linux 上常见的 8。

数据类型和字长

根据 C++标准，有： sizeof(char) <= sizeof(short) <= sizeof(int) <= sizeof(long) <= sizeof(long long)，同时又规定：

- char：至少8位（一个字节）
- short：至少16位（两个字节）
- int：至少16位（两个字节）
- long：至少32位（4个字节）
- long long：至少64位（8个字节）

int 的字长可以是 2，long 的字长可以是 4，因此 MSVC 下 long 和 int 大小一样没问题，只是比较少见。

展开来说，蒸熟类型的字长和编译器及操作系统采用的数据模型有关，已知的数据模型和字长关系有：

数据模型	解释	short字长	int字长	long字长	long long字长
LP32	long和pointer是32位，即2/2/4模型	2	2	4	8
ILP32	int、long和pointer是32位，即2/4/4模型	2	4	4	8
LP64	long和pointer是64位，即4/8/8模型	2	4	8	8
LLP64	long long和pointer是64位，即4/4/8模型	2	4	4	8
ILP64	int、long和pointer是64位，即8/8/8模型	2	8	8	8
SILP64	short、int、long和pointer是64位	8	8	8	8

char 都是8位，即一个字长(byte)，目前没见到哪个神经病系统或者编译器使用其他字长

如今的桌面和移动主流处理器基本上支持64地址，因此现在32位模型较少使用（旧硬件、旧系统以及X32 ABI会用到）；此外 SILP64 基本上也没见哪个编译器使用，实在是没必要。Windows 上的 MSVC（以及mingw环境下的GCC/clang）使用的是 LLP64 模型，所以 int 和 long 都是4个字节。除了Windows，主流操作系统和编译器（绝大部分Linux/Unix、Macos，以及cygwin上的gcc/clang）都采用的是 LP64 模型，这也是为什么一般都会默认long 是8个字节，即64位。

除了 LP64 ，另一个在科学计算领域常见的模型是 ILP64，例如Intel MKL的某些库分 LP64 和 ILP64 版本。在大量数据处理的场景，int32 很容易溢出，因此矩阵/向量行列索引也需要用64位整数。在现代的处理器上，64位整数和32位整数运算的性能基本一致，但是会多占用一倍的内存。如果用到了第三方库（例如OpenBLAS），要让要求使用一致的数据模型，否则可能导致错误的结果。