为什么来自 MSYS2 的 GNU MP (gmplib) 意外地将 ull 转换为 32 位整数？

Question

我正在使用 MSYS2（64 位）将我的 C++ 代码从 Linux 移植到 Windows。密钥库是 GNU MP (gmplib)。以下代码在 MSYS2/MinGW64 环境中给出错误结果，而在 Ubuntu 环境中工作正常。显然，在使用 mpz_set_ui 函数时，存在从 64 位整数到 32 位非整数的不需要的转换。

#include <iostream>
    #include <gmp.h>  
    int main() {
        std::cout << "GMP version: " << __gmp_version << std::endl;
        std::cout << "GMP_LIMB_BITS: " << GMP_LIMB_BITS << std::endl;
    
        unsigned long long a = UINT64_MAX; 
        std::cout << a << std::endl;
    
        mpz_t mpz;
        mpz_init(mpz);
        mpz_set_ui(mpz, a);
    
        unsigned long long b = mpz_get_ui(mpz);
        std::cout << b << std::endl;
    }

Ubuntu 正确输出：

GMP version: 6.2.0
GMP_LIMB_BITS: 64
18446744073709551615
18446744073709551615

MSYS2/MinGW64 意外转换：

GMP version: 6.2.1
GMP_LIMB_BITS: 64
18446744073709551615
4294967295

重现该行为的步骤：

全新安装 MSYS2（64 位）。
在 MSYS2 环境中从 Getting Started 到 https://www.msys2.org/ 运行的步骤：

pacman -Syu

pacman -Su

pacman -S --needed base-devel mingw-w64-x86_64-toolchain

使用静态链接在 MinGW64 环境中编译：

g++ -MT .o/main.o -MD -MP -MF .d/main.Td -std=c++17 -g -Wall -Wextra -pedantic -c -o .o/main.o main.cpp

mv -f .d/main.Td .d/main.d

g++ -static -o main .o/main.o -lgmp

main.d 按预期指向 C:/msys64/mingw64/include/gmp.h，我验证了 C:\msys64\mingw64\lib\libgmp.a 用于链接，没有其他版本的 gmplib.a存在于 C:/msys64

的子文件夹中

我还使用以下方法自定义构建了 GNU MP 库：

./configure

make

make install

但是，不需要的转换保持不变。我可能会错过一些基本的东西，但我很茫然。这是我在 Whosebug 上的第一个问题，非常感谢您的帮助。

Answer 1

mpz_get_ui() 函数 returns 是 unsigned long，不是 unsigned long long。

在Linux/GCC上，unsigned long是一个64位的值，但是C++标准只要求unsigned long支持最大4'294'967'295的值，可以满足一个 32 位整数。 Linux 允许更大的值，但 Windows 上的 MSVC 和 MinGW 将对 unsigned long 使用 32 位整数。这意味着在 Windows，您在 mps_set_ui() 中的 64 位输入值被降级为 32 位值。

因此，两个编译器的行为都是正确的，您被平台特定的实现细节绊倒了。

如果您希望允许在任何地方使用 64 位整数，您应该使用固定位宽的整数类型（例如 uint64_t 而不是 unsigned long），但这仍然不允许不幸的是，你在 Windows 上指定 64 位整数 mp_set_ui。

为什么来自 MSYS2 的 GNU MP (gmplib) 意外地将 ull 转换为 32 位整数？

Why GNU MP (gmplib) from MSYS2 unexpectadely converts ull to 32 bit integer?

c++

gmp

cross-compiling

mingw-w64

msys2