EasyC++05，C++中的long long和__int64

作者 | 梁唐

大家好，我是梁唐。

这是EasyC++系列第五篇，聊聊C++中long long和__int64。

long long 和 __int64

在C++ Primer当中提到的64位的int只有long long，但是在实际各种各样的C++编译器当中，64位的int一直有两种标准。一种是long long，还有一种是__int64，非主流的VC甚至还支持_int64。

对于一般的C++开发者来说，其实这个问题不那么要紧，因为在实际开发当中，绝大多数情况使用32位的int就足够应付了。很少会出现超过int范围的情况，但是对于算法玩家来说，这是一个必须考量的问题。因为很多题目会故意把范围弄得很大，考察选手对于数据范围的敏感。

关于long long和__int64，我们有非常多的问题要讨论，我们一个一个来说。

历史遗留问题

首先是聊聊这个问题的背景，为什么会有两种标准呢？这并不是C++的标准不严谨，或者是各大编译器乱来，背后是有一个历史遗留问题的。

long long最早是C99标准引进的，然而VC6.0推出于1998年，在C99标准之前。所以当时微软就自己搞出来一个变量叫做__int64来表示64位整数。很多同学使用的第一个C++的编译器就是VC6.0，所以记得在VC6.0当中要使用__int64而非long long。

既然VC6.0搞出了__int64，那么微软后续的C++版本显然就必须要兼容它。所以在win系统当中，这个__int64的变量类型就一直沿用了下来。当然，由于C++标准的更新，当然最新的visual studio已经支持long long了。

GCC并不是基于windows系统的，自然支持long long。win平台下的一些其他IDE如dev C++，CodeBlocks等也支持long long，因为它们为了和微软的系统兼容，所以也支持__int64。所以一个比较简单的区分方法是，判断编译器运行的操作系统是否是windows，如果是windows使用__int64，否则使用long long。

cin、cout和scanf、printf的选择问题

这个问题对于C++开发工程师来说同样不是个问题，没有任何选择的必要，无脑用cin、cout就完事了。但对于算法竞赛玩家来说，这依然是一个要考虑的问题。

因为在算法竞赛当中，尤其是当数据量很大的时候，读入和输出占据的时间是非常可观的。看起来只是cin cout和scanf和printf的差别，但是两者的性能差异非常大。

我曾经做过实验，同样的数据，使用scanf和printf的效率大约是cin、cout的十倍以上。在小数据量的时候当然没有差别，但数据量很大的时候影响非常大。很有可能导致同样的题目，同样的算法，别人通过了，但是我们却超时了的情况。

关于性能差异的原因，主要有两种解释。一种解释是说cin为了与scanf混用，而不用担心指针混乱，加上了绑定，总是会与stdin保持同步。正是这一步操作消耗了大量的时间。同理，cout也会有类似的问题。第二种解释是cout在输出之前会把要输出的内容先存入缓存区，中间多了一个步骤，也会带来性能的降低。

关于cin与stdin同步带来的开销，我们是有办法解决的，只需要在加上这一行代码：

std::ios::sync_with_stdio(false);

这行代码的意思是取消cin、cout与stdin、stdout的指针同步，会使得cin、cout的性能大大提升，达到和scanf、printf相差无几的程度。当然，更好的方法是使用scanf、printf代替。

而要使用scanf和printf又有一个问题，它们是C语言的标准输入输出方式，需要提供标识符来代表变量的类型，那么问题来了long long和__int64的标识符是什么呢？

这个其实一查就知道了，long long的标识符是lld，所以我们使用scanf读入一个long long类型的数写成：

long long a;
scanf("%lld", &a);

__int64的标识符是I64d，注意这里是大写的i，不是l。

__int64 a;
scanf("%I64d", &a);

但是这里面有一个很大的坑点，前面说了，目前在windows平台的编译器已经兼容了long long类型。但是即便如此，在2013年之前的版本里，我们输出的时候还是要使用%I64d，这是因为微软提供的msvcrt.dll库只支持%I64d的方式。相当于从底层上断绝了使用%lld输出的可能。2013年微软修复了这个问题，添加了对 %lld 的支持。

所以比较简单的区分方法就是看操作系统，如果是windows系统，那么一律使用__int64准没错。如果是linux或者是Mac系统，那么统一使用long long。

我在网上找到了大神做的总结表，也可以直接参考下表：

参考资料：博客：C/C++的64位整型