unsigned int vs. size

我注意到现代C和C ++代码似乎在任何地方使用size_t而不是int / unsigned int - 从C字符串函数的参数到STL。我很好奇这个原因及其带来的好处。

#1楼

size_t类型是无符号整数类型，它是sizeof运算符（和offsetof运算符）的结果，因此保证它足够大以包含系统可以处理的最大对象的大小（例如，静态数组8GB）。

size_t类型可能大于，等于或小于unsigned int ，并且您的编译器可能会对其进行假设以进行优化。

您可以在C99标准中找到更准确的信息，第7.17节，其草案可在因特网上以pdf格式或在C11标准第7.19节中获得，也可作为pdf草案获得。

#2楼

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

#3楼

经典C（由Brian Kernighan和Dennis Ritchie在C编程语言中描述的C的早期方言，Prentice-Hall，1978）没有提供size_t 。 C标准委员会引入size_t来消除可移植性问题

在embedded.com上详细解释（有一个很好的例子）

#4楼

size_t类型是sizeof运算符返回的类型。它是一个无符号整数，能够表示主机上支持的任何内存范围的字节大小。它（通常）与ptrdiff_t有关，因为ptrdiff_t是有符号整数值，使得sizeof（ptrdiff_t）和sizeof（size_t）相等。

在编写C代码时，每当处理内存范围时，应始终使用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（带符号）整数值的大小。例如，在许多旧的PC类型计算机上，值sizeof（size_t）将是4（字节）但sizeof（int）将是2（字节）。尽管CPU可以处理高达4 GiB的（逻辑）存储空间，但16位算术比32位算术快。

只有在关心效率时才使用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）对程序员可用于每个的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（实际上为每个类型'char'，'byte'，'short'，'int'和'long'指定了位精度）。

#5楼

size_t是指针的大小。

因此，在32位或公共ILP32（整数，长，指针）模型中，size_t是32位。并且在64位或公共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）

#6楼

在研究该主题时，glibc手册0.02的摘录也可能是相关的：

在版本2.4之前，size_t类型和GCC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将stddef.h' to be whatever type the system's size_t定义stddef.h' to be whatever type the system's sys / types.h定义的stddef.h' to be whatever type the system's 。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。库中的某些代码依赖于size_t是无符号类型，如果签名则无法正常工作。

期望size_t无符号的GNU C库代码是正确的。 size_t作为签名类型的定义不正确。我们计划在版本2.4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'以免与此冲突。

与此同时，我们通过在编译GNU C库时明确告诉GCC使用unsigned类型的size_t来解决这个问题。 `configure'将自动检测GCC用于size_t的类型，以便在必要时覆盖它。

#7楼

如果我的编译器设置为32位，则size_t只是unsigned int的typedef。如果我的编译器设置为64位，则size_t只是unsigned long long的typedef。

#8楼

简而言之， size_t永远不会消极，并且它会最大化性能，因为它的typedef将是无符号整数类型，足够大 - 但不是太大 - 来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，并且size_t确实是无符号类型。此外，由于size_t是无符号的，因此您可以存储大约是相应签名类型的两倍的数字，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。当我们再获得一位时，我们将我们可以表示的数字范围乘以大约两倍。

所以，你问，为什么不使用unsigned int ？它可能无法容纳足够多的数字。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（如IP16L32）可以复制大于4294967295字节的对象。

所以，你问，为什么不使用unsigned long int ？它确实在一些平台上造成了性能损失。标准C要求long占用至少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（如果不是更多），因为它们与两个16位块中的32位一起使用。例如，移动32位长通常需要两个机器指令 - 一个用于移动每个16位块。

使用size_t可以避免这种性能损失。根据这篇精彩文章，“Type size_t是一个typedef，它是某些无符号整数类型的别名，通常是unsigned int或unsigned long ，但可能甚至是unsigned long long 。每个Standard C实现应该选择足够大的无符号整数 - - 但不比需要大 - 表示目标平台上最大可能对象的大小。“

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unsigned int vs. size_t

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