Лучший способ в С++ приводить разные типы подписи друг к другу?

Зависит от того, где он будет скомпилирован и запущен... любой из тех, которые не полностью переносимы без поддержки С++ 20.

Самый безопасный способ без этого - сделать преобразование самостоятельно, изменив диапазон значений, что-то в этом роде.

int64_t to_db = (order_id > (uint64_t)LLONG_MAX) 
           ? int64_t(order_id - (uint64_t)LLONG_MAX - 1) 
           : int64_t(order_id ) - LLONG_MIN;

uint64_t from_db = (to_db < 0) 
                    ? to_db + LLONG_MIN
                    : uint64_t(to_db) +  (uint64_t)LLONG_MAX  + 1;

Если order_id больше (2^63 -1), то order_id - (uint64_t)LLONG_MAX - 1 дает неотрицательное значение. Если нет, то приведение к знаковому четко определено, а вычитание обеспечивает сдвиг значений в отрицательный диапазон.

Во время обратного преобразования to_db + LLONG_MIN помещает значение в диапазон [0, ULLONG_MAX].

и делать наоборот при чтении. Платформа базы данных или компилятор, который вы используете, могут сделать что-то ужасное с двоичным представлением беззнаковых значений при преобразовании их в знаковые, не говоря уже о том, что существует другой формат подписанных.

По той же причине межплатформенные протоколы часто включают использование форматирования строки или значения наименьшего бита для представления значений с плавающей запятой в виде целых чисел, то есть в виде закодированной фиксированной точки.

Все четыре метода всегда будут работать, пока значение находится в пределах допустимого диапазона. Первый будет генерировать предупреждения для многих компиляторов, поэтому, вероятно, его не следует использовать. Вторая идиома больше относится к C, чем к C++, но широко используется в C++. Последний уродлив и опирается на тонкие детали из стандарта, и его не следует использовать.

Эта функция кажется свободной от UB

int64_t fromUnsignedTwosComplement(uint64_t u)
{
    if (u <= std::numeric_limits<int64_t>::max()) return static_cast<int64_t>(u);
    else return -static_cast<int64_t>(-u);
}

Это сводится к отсутствию операций при оптимизации.

Преобразование в другую сторону — это прямое приведение к uint64_t. Он всегда хорошо определен.

Я бы пошел с memcpy. Это позволяет избежать (? см. комментарии) неопределенного поведения, и обычно компиляторы оптимизируют любое копирование байтов:

int64_t uint64_t_to_int64_t(uint64_t u)
{
  int64_t i;
  memcpy(&i, &u, sizeof(int64_t));
  return i;
}

order_id = uint64_t_to_int64_t(to_db);

GCC с -O2 сгенерировал оптимальную сборку для uint64_t_to_int64_t:

mov rax, rdi
ret

Демонстрация в реальном времени: https://godbolt.org/z/Gbvhzh