重新解釋 __uint128_t

Question

據我所知， reinterpret_cast 一定不會導致數據丟失。

因此，由於 integer 小於指針，因此無法在 X86_64 中編譯此類代碼

#include <cstdio>
int main() {
    int a = 123;
    int res = reinterpret_cast<int>(reinterpret_cast<void*>(a));
    printf("%d", a == res);
}

問題是：為什么我可以在 GCC 和 Clang 中編譯這樣的代碼？

#include <cstdio>
int main() {
    __uint128_t a = 4000000000000000000;
    a *= 100;
    __uint128_t res = reinterpret_cast<__uint128_t>(reinterpret_cast<void*>(a));
    printf("%d", a == res);
}

我得到的結果是“0”，表示有數據丟失。

編輯

我認為它可能有 3 種可能的變體。 編譯器錯誤、規范濫用或規范后果。 這是哪一個？

Answer 1

這里解釋了https://en.cppreference.com/w/cpp/language/reinterpret_cast

2. 指針可以轉換為任何大到足以容納其類型的所有值的整數類型（例如到 std::uintptr_t）

這就是為什么您對第一種情況有錯誤的原因

3. 任何整數或枚舉類型的值都可以轉換為指針類型...

這就是為什么您沒有錯誤，但在第二種情況下它會包裝為 0。 它以某種方式假設指針類型與任何整數類型相比具有最大的范圍，而對於 128 位整數，情況並非如此。

請注意，一般來說，128 位 integer 不是整數類型，但至少 gcc 將其定義為 gcc 擴展中的原樣：

來自https://quuxplusone.github.io/blog/2019/02/28/is-int128-integral/

libstdc++（在標准、非 gnu++XX 模式下）將 is_integral_v<__int128> 保留為 false。 從庫實現者的角度來看，這具有一定的意義，因為 __int128 不是標准整數類型之一，而且，如果您將其稱為整數，那么您必須面對 intmax_t（即 64 位每個重要的 ABI）都在謊稱自己是“最大值”。

但

在 -std=gnu++XX 模式下，libstdc++ 使 is_integral_v<__int128> 變為真