首頁 > 後端開發 > C++ > C 中的整數:一點歷史

C 中的整數:一點歷史

Mary-Kate Olsen
發布: 2025-01-01 09:12:11
原創
264 人瀏覽過

Integers in C: A Bit of History

整數是計算中最基本的資料結構-如果我們甚至可以稱它們為「結構」的話。身為程式設計師,我們的工作就是賦予這些數字意義。無論軟體多麼複雜:最終它只是一個整數,而你的處理器只能理解整數。

如果我們需要負數,我們發明了二進位補碼。如果我們需要小數,我們會創建一種科學記數法,然後——砰——我們就有了一個浮點數。歸根究底,還是無法逃避零和一。


整數的小歷史

C中,int幾乎是自然型。儘管編譯器可能會抱怨,但到處都有一些標誌,大多數都會允許你寫這樣的東西:

main(void) {
    return 0;
}
登入後複製

從技術上講,這與:

int main(void) {
    return 0;
}
登入後複製

這種行為來自於當時的常識:如果程式設計師沒有指定類型,則預設為整數是合理的。

C 的設計就是考慮到了這個想法。最初,int 沒有標準大小。 PDP-11 處理器(最初建立 C 的機器)使用 16 位元定址。因此,我們假設 int 也是 16 位元才有意義。這個想法是,int 的大小會隨著處理器的發展而成長。

神秘的尺寸

這種方法產生了一些問題。如果 int 的大小因平台而異,則為不同處理器編譯的程式的行為可能會有所不同。這打破了 C 是一種「不可知論」語言可以編譯成不同架構的想法。

與 int 不同,例如,char 總是具有明確定義的大小:8 位,有符號。儘管有它的名字,char 並不是文字字元的抽象類型。它只是一個 8 位數。例如,文字「a」在編譯時轉換為數字 97,簡單明了。

其他類型呢,例如短的和長的?這個想法很簡單:

short <= int <= long
登入後複製

編譯器實現者可以完全自由地決定具體大小。

ANSI C (1989) 帶來了一些秩序

根據ANSI C標準,建立了一些規則:

  • 字元:至少 8 位元
  • 短:至少 16 位
  • int:short 或更大的大小(16 或 32 位元)
  • 長:至少 32 位

這個組織有所幫助,但至少可以說 int 的大小仍然令人困惑。 C99 標準引入了 stdint.h 標頭,情況有所改善。

現在我們有固定大小的種類:

  • int8_t:8 位元
  • int16_t:16位元
  • int32_t:32位元
  • int64_t:64位元

從那時起,編譯器就需要用固定大小的型別來實現這個頭。


整數的目前狀態

如今,使用 GCCClang 等現代編譯器,大小更可預測:

Type Size
char 8 bits
short 16 bits
int 32 bits
long 64 bits (32 bits on 32-bit systems)
long long 64 bits

雖然long long還是有些奇特,但至少帶來了一些一致性(說實話,我甚至覺得long long很時尚)。


怎麼辦?

今天,我們已經配備了像 stddef.h 和 stdint.h 這樣的標頭。僅在必要時使用 int,例如 main 函數的傳回類型。對於原型以外的任何內容,最好使用 stdint.h 中的固定大小整數,對於數組索引或循環,請使用 stddef.h 中的 size_t。我希望這能讓您免去一些麻煩。

謝謝您堅持到這裡 — 下次見!

以上是C 中的整數:一點歷史的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

來源:dev.to
本網站聲明
本文內容由網友自願投稿,版權歸原作者所有。本站不承擔相應的法律責任。如發現涉嫌抄襲或侵權的內容,請聯絡admin@php.cn
作者最新文章
熱門教學
更多>
最新下載
更多>
網站特效
網站源碼
網站素材
前端模板