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            C++ Programmer's Cookbook

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            windows 64位技術--C/C++的64位移植(三)

            一 開發環境和常用工具

             1  開發工具:VS2005
                1)安裝:如果在X86上安裝Visual Stdio 2005 (VS2005),將安裝32位的2.0 CLR。如果在X64上安裝VS2005,將安裝32位和64位的2.0的CLR,在IPF(安騰)的系統上不能安裝VS2005,因為VS2005是32位的,在X64位上,他運行在WOW64上。如果你安裝的VS2005的professional版本,可以選擇安裝X64組件,這樣可以使用此版本編寫X64的程序,如果你的VS是運行在64位的操作系統上,你就可以直接進行調試和
            運行X64的程序,否則在本機你只能編譯,不能調試和運行。如果你安裝的是VS2005的Team版,你可以選擇安裝X64和IPF組件,同樣如果
            你的VS是運行在X64位上,你也可以直接調試和運行。
             2)配置solution屬性(這里將C++):選擇菜單編譯->配置管理,如下:
              o_64bit31.JPG
              next
            o_64bit32.JPGnexto_64bit33.JPG

             
            3 )編譯。我們可以在X86或X64上編譯X64或IPF代碼,跟我們編譯以前的X86代碼沒有什么大的區別。但是有幾個專門對64位使用的編譯
            選項,常見的例如:(/Wp64) :檢查64兼容問題; (/GL):鏈接時性能優化。。。

            4)調試和運行:必須在X64和IPF上運行和調試他們對應的程序,但是也可以在X86上編譯然后通過遠程在X64和IPF上調試代碼。

             2  Platform SDK +  Visual C++ 2005 Express Edition 

             Windows Server 2003 64-bit Edition Platform SDK是一套開發64位應用的命令行開發包。使用開發包中的工具,可是使您立刻開始64位
            的應用開發。For ITANIUM 2 下載  For XEON 下載  Visual C++2005 Express
            (參考英文:http://msdn.microsoft.com/vstudio/express/visualc/usingpsdk/default.aspx)
            (參考中文:http://msdn2.microsoft.com/zh-cn/library/ms235626(VS.80).aspx)

             3  常用工具:

            二 C/C++移植的問題

            1 新的數據類型和函數
            1)固定精度:(跟X86或X64無關)
            Term Description
            DWORD32 32-bit unsigned integer
            DWORD64 64-bit unsigned integer
            INT32 32-bit signed integer
            INT64 64-bit signed integer
            LONG32 32-bit signed integer
            LONG64 64-bit signed integer
            UINT32 Unsigned INT32
            UINT64 Unsigned INT64
            ULONG32 Unsigned LONG32
            ULONG64 Unsigned LONG64
            2)平臺相關
            Term Description
            DWORD_PTR Unsigned long type for pointer precision.
            HALF_PTR Half the size of a pointer. Use within a structure that contains a pointer and two small fields.
            INT_PTR Signed integer type for pointer precision.
            LONG_PTR Signed long type for pointer precision.
            SIZE_T The maximum number of bytes to which a pointer can refer. Use for a count that must span the full range of a pointer.
            SSIZE_T Signed SIZE_T.
            UHALF_PTR Unsigned HALF_PTR.
            UINT_PTR Unsigned INT_PTR.
            ULONG_PTR Unsigned LONG_PTR.
            3) 平臺相關指針
            Term Description
            POINTER_32 A 32-bit pointer. On 32-bit Windows, this is a native pointer. On 64-bit Windows, this is a truncated 64-bit pointer.
            POINTER_64 A 64-bit pointer. On 64-bit Windows, this is a native pointer. On 32-bit Windows, this is a sign-extended 32-bit pointer.

            Note that it is not safe to assume the state of the high pointer bit.




            2 指針的截斷

            在以前的32位系統中,指針的為32位,在新的64位系統中指針為64位,這樣的話,我們以前編程中常用的指針與int或long等的直接轉化,放在新的64位的系統中就會出錯,指針高位的值就會丟失,從而產生錯誤。例如下面的2行代碼,在32位上正確,但是在64位上就會發生指針截斷,出現錯誤:
            o_64bit36.JPG

            下面是我們使用新的動態數據類型,從而實現不用修改代碼,直接在32位和64位上直接編譯:

            o_64bit37.JPG


            3 虛擬地址空間 (解決方法:在64位的指針中只不使用高32位,也就等于原來32位中的32位指針了)
            在32位的系統中,一共可以是用的內存為4G,但是對于用戶的應用一般只可以使用2G,其他的2G為系統使用,當然你也可以打開3G的開關,這樣的話最多就能使用3G.對于高精度的浮點運算,高強度的數據庫處理等,就需要更大的內存,這時候64位給我們帶來了福音,在64位上我們最多可以使用16T的內存,這樣就大大提高了性能。但是對于一些沒有使用到超過2G的內存,但當中卻大量的使用了指針與整型等的強制轉化的應用程序,我們可以使用一種簡單的方法,使用編譯器的開關VBS:/Largeadressaware:no,使32位的程序移植到64位上。但是這種簡單的移植方法,會帶來一些弊端:如果被真的64位所調用,就有可能真的產生指針的截斷,同時也沒有解決對齊問題和大內存的使用問題。

            4 數據類型對齊和補齊

            由于對于不同的cpu架夠有不同的數據對齊策列,而且數據的對齊也影響程序的性能和正確性。常用的2個宏:TYPE_ALIGNMENT(type)和FIELD_OFFSET(type,member)分別用來計算指定類型的對齊值和某復合變量中成員的偏移量。對于復合數據類型,采用遞歸的計算方法。對于復合數據類型如果沒有對齊,則補齊,保證結尾處地址是該復合數據類型的整數倍。(在C++中可以使用#Program()來設置對齊方式)

            5 CPU架構與對齊意外
            對于我們以前的32位,CPU自動解決對齊問題,在X64中CPU也會處理對齊問題,但是有性能消耗,但是對于IPF則CPU沒有處理數據的對齊問題,所以如果程序中沒有處理,則會導致程序Crash。所以最后是我們在64編程中程序處理對齊問題,在程序中使用__aligned_malloc,這樣也更有利于在不同的64位架夠間的移植。

            6 優化方案
            建議使用編譯器的優化選項來優化64程序:whole program optimization  ,profile-guided optimization.


            三 總結

            對于C++的64位移植,主要的問題就是指針的截斷和數據的對齊,希望從現在開始我們就養成良好的習慣,使用動態指針類型,和程序處理數據的對其問題,這樣更有利于程序的64位移植。

            posted on 2006-12-07 19:34 夢在天涯 閱讀(6909) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 64bit/FW3.5

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