经典 C(Brian Kernighan 和 Dennis Ritchie 在 The C Programming Language,Prentice-Hall,1978 年描述的 C 的早期方言)没有提供 size_t
。 C 标准委员会引入 size_t
以消除可移植性问题
Explained in detail at embedded.com (with a very good example)
简而言之,size_t
永远不会是负数,它最大限度地提高了性能,因为它的 typedef'd 是无符号整数类型,它足够大 - 但不是太大 - 可以表示目标平台上最大可能对象的大小。
大小永远不应该是负数,实际上 size_t
是一个无符号类型。此外,因为 size_t
是无符号的,您可以存储大约是相应有符号类型中的两倍大的数字,因为我们可以使用符号位来表示幅度,就像无符号整数中的所有其他位一样。当我们获得更多位时,我们将可以表示的数字范围乘以大约两倍。
那么,您问,为什么不直接使用 unsigned int
?它可能无法容纳足够大的数字。在 unsigned int
为 32 位的实现中,它可以表示的最大数字是 4294967295
。某些处理器(例如 IP16L32)可以复制大于 4294967295
字节的对象。
那么,您问,为什么不使用 unsigned long int
?它会在某些平台上造成性能损失。标准 C 要求 long
至少占用 32 位。 IP16L32 平台将每个 32 位长实现为一对 16 位字。这些平台上的几乎所有 32 位运算符都需要两条指令,甚至更多,因为它们使用两个 16 位块中的 32 位。例如,移动一个 32 位的长度通常需要两条机器指令——一条用于移动每个 16 位的块。
使用 size_t
可以避免这种性能损失。根据 this fantastic article,“类型 size_t
是一个 typedef,它是一些无符号整数类型的别名,通常是 unsigned int
或 unsigned long
,但甚至可能是 unsigned long long
。每个标准 C 实现都应该选择无符号整数这足够大——但不会比需要的大——代表目标平台上最大可能对象的大小。”
unsigned int
中表示的最大值可以并且确实因系统而异。它必须是至少 65536
,但通常是 4294967295
,并且在某些系统上可能是 18446744073709551615
(2**64-1)。
unsigned char
)。该标准似乎没有在任何地方包含字符串“65535”或“65536”,并且“+32767”仅出现在 (1.9:9) 的注释中,因为 可能 是 int
中可表示的最大整数;即使 INT_MAX
不能小于该值,也不能保证!
size_t 类型是 sizeof 运算符返回的类型。它是一个无符号整数,能够以字节为单位表示主机支持的任何内存范围的大小。它(通常)与 ptrdiff_t 相关,因为 ptrdiff_t 是有符号整数值,因此 sizeof(ptrdiff_t) 和 sizeof(size_t) 相等。
在编写 C 代码时,无论何时处理内存范围,您都应该始终使用 size_t。
另一方面, int 类型基本上定义为主机可以用来最有效地执行整数运算的(有符号)整数值的大小。例如,在许多较旧的 PC 类型计算机上,值 sizeof(size_t) 将为 4(字节),但 sizeof(int) 将为 2(字节)。 16 位算术比 32 位算术更快,尽管 CPU 可以处理高达 4 GiB 的(逻辑)内存空间。
仅当您关心效率时才使用 int 类型,因为它的实际精度很大程度上取决于编译器选项和机器架构。特别是 C 标准指定了以下不变量: sizeof(char) <= sizeof(short) <= sizeof(int) <= sizeof(long) 对程序员可用的每个精度的实际表示没有其他限制这些原始类型。
注意:这与 Java 中的不同(它实际上指定了每个类型 'char'、'byte'、'short'、'int' 和 'long' 的位精度)。
size_t
能够表示任何单个对象的大小(例如:数字、数组、结构)。整个内存范围可能超过 size_t
size_t
- 我希望你不是那个意思。大多数时候,我们不处理地址空间的基数+可移植性甚至很重要的数组。在这些情况下,您将使用 size_t
。在所有其他情况下,您从(有符号)整数中取出索引。因为与其他情况下可能出现的可移植性问题相比,unsigneds 的未预料到的下溢行为引起的混淆(没有警告)更常见,也更糟糕。
size_t
应该用于所有非负数组索引。
index = x - y.. later: if (index < 0) -> fail, otherwise z = arr[index]
.. 如果在这里使用无符号整数会发生什么。顺便说一句,这也是 c++ 委员会对这个话题的官方立场
类型 size_t 必须足够大以存储任何可能对象的大小。 Unsigned int 不必满足该条件。
例如在 64 位系统中 int 和 unsigned int 可能是 32 位宽,但 size_t 必须足够大以存储大于 4G 的数字
size_t
只需要那么大。大多数编译器会拒绝,例如 typedef unsigned char foo[1000000000000LL][1000000000000LL]
,即使 foo[65536][65536];
超过了记录在案的实现定义的限制,也可能会被合理地拒绝。
在研究该主题时,glibc 手册 0.02 的这段摘录也可能是相关的:
2.4 版之前的 GCC 的 size_t 类型和版本存在潜在问题。 ANSI C 要求 size_t 始终是无符号类型。为了与现有系统的头文件兼容,GCC 在 stddef.h' to be whatever type the system's
sys/types.h' 中定义了 size_t,将其定义为。大多数在 `sys/types.h' 中定义 size_t 的 Unix 系统将其定义为有符号类型。库中的一些代码依赖于 size_t 是一个无符号类型,如果它被签名将无法正常工作。
期望 size_t 为无符号的 GNU C 库代码是正确的。 size_t 作为有符号类型的定义是不正确的。我们计划在 2.4 版中,GCC 将始终将 size_t 定义为无符号类型,并且 fixincludes' script will massage the system's
sys/types.h' 不会与此冲突。
同时,我们通过明确告诉 GCC 在编译 GNU C 库时对 size_t 使用无符号类型来解决这个问题。 `configure' 将自动检测 GCC 用于 size_t 的类型,并在必要时安排覆盖它。
如果我的编译器设置为 32 位,则 size_t
只不过是 unsigned int
的 typedef。如果我的编译器设置为 64 位,则 size_t
只不过是 unsigned long long
的 typedef。
unsigned long
。
size_t 是指针的大小。
所以在 32 位或常见的 ILP32(整数、长整数、指针)模型中 size_t 是 32 位。并且在 64 位或常见的 LP64(长指针)模型中 size_t 是 64 位(整数仍然是 32 位)。
还有其他模型,但这些是 g++ 使用的模型(至少默认情况下)
size_t
不一定与指针大小相同,但通常如此。指针必须能够指向内存中的任何位置; size_t
只需大到足以表示最大单个对象的大小。
intptr_t
的大小可能与 void *
指针相同。这不是必需的,但 intptr_t
必须能够保存 void *
指针的所有可能有效值。但size_t
没有这个要求。另外 size_t
它至少为 16 位,而指针可以更小。
size_t
可以表示的值的确切范围!如果没有,谁会?