在 C 和 C++ 中选择合适的整数类型

介绍

Dennis Ritchie 创建 C 时，他将 int （有符号整数类型）作为默认类型。 int 的大小（位数）是故意未指定的。 即使 C 被标准化，所保证的也只是最小大小。 基本原理是 int 的大小应该是给定 CPU 上整数的“自然”字大小。

如果您只需要较小的有符号整数并且想节省一点空间，Ritchie 给了我们short；或者，如果你需要更大的整数，他给了我们 long。 （C99 为我们提供了更大的 long long 整数。）如果您只需要无符号整数，则可以在声明中包含 unsigned。 C99 还为我们提供了特定大小的有符号整数类型别名（例如 int32_t）和无符号类型别名（例如 uint32_t）。

但是，在编程中，大多数时候不需要负整数（因此需要有符号整数类型）。 字符串的长度、对象的数量、对象的大小、文件的大小等都是无符号整数。 需要特定大小的类型别名，甚至少于有符号整数。

然而，我已经看到很多代码不恰当地使用了整数类型。 此类代码可能会向读者（包括几个月后的您自己）传达不明确或误导性的信息。 最好为正确的目的选择正确的整数类型。

指南

以下是我选择整数类型的指南：

• 表示内存中字节数时，使用 size_t 标准类型别名。

这是 C 和 C++ 标准库使用的类型，例如 memcpy()、strlen()、std::string::size() 等，因此有很多先例。

• 当表示磁盘上文件的大小或位置时，请使用off_t POSIX类型别名。

如果您正在处理非常大文件，在某些平台上，您可能需要使用 -D_FILE_OFFSET_BITS=64 进行编译以获得 64 位版本的 off_t。

• 当表示内存中对象的数量时，也使用 size_t。

这也是 C 和 C++ 标准库使用的类型，例如 fread() 和 fwrite()。

• 仅当您需要表示包含在特定位数内的值或者您需要符合特定 API 时，请使用带符号类型的 int8_t、int16_t、int32_t 或 int64_t 类型别名之一；或无符号类型的 uint8_t、uint16_t、uint32_t 或 uint64_t 类型别名之一。

通常需要固定大小的整数的唯一时间是当您“外部化”一个值时，例如，将其写入磁盘或通过套接字发送它。

当您实际上不需要特定位数时使用固定大小的整数会向读者传达错误的信息。

此外：

• 当表示必须为精确指针大小的整数值时，请使用标准 intptr_t 或 uintptr_t 类型别名。

• 仅当您需要负值时，才使用short、int、long或long long之一，首选int，除非您需要更小或更大的值。

最后：

• 否则，请使用 unsigned short、unsigned、unsigned long 或 unsigned long long 之一，除非您需要更小或更大的值，否则首选 unsigned。

也就是说，除非您正在处理上面列出的情况之一，否则默认使用无符号类型。

结论

选择正确的整数类型可以向读者传达正确的信息，并且可以消除运行时检查。

结语

最初，直到 C99，int 都是隐式类型，也就是说，如果您根本没有指定任何类型，它就会被理解为 int。 例如：

power( x, n )  /* x and n are int; returns int */
{
    int p;
    for ( p = 1; n > 0; --n )
        p *= x;
    return p;
}

定义一个具有 int 参数并返回 int 的函数，但声明中未使用 int。

函数原型从 C++ 向后移植到 C89，但原始的“K&R 风格”函数定义在 C23 之前仍然被允许。 ANSI C 委员会是一群保守派。

更奇怪的是，C99 之前的版本还允许 int 隐含在声明中，例如：

i;      // int i
*p;     // int *p
*a[4];  // int *a[4]
*f();   // int *f()

幸运的是，这样的声明早已是非法的。

以上是在 C 和 C++ 中选择合适的整数类型的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！