Question

我听说int等数据类型的大小可能因平台而异。

我的第一个问题是：有人带来一些例子，出现什么问题，程序时假设int是4个字节，但在不同的平台上，它是2个字节？

我遇到的另一个问题是相关的。我知道人们用typedefs解决了这个问题，就像你有u8，u16，u32之类的变量 - 保证是8位，16位，32位，无论平台如何 - 我的问题是，这通常是如何实现的？（我不是指stdint库中的类型 - 我手动很好奇，如何强制某些类型总是说32位而不管平台？）

Answer 1

我知道人们用一些typedef来解决这个问题，就像你有u8，u16，u32这样的变量 - 保证是8位，16位，32位，无论平台如何

有些平台没有特定大小的类型（例如TI的28xxx，其中char的大小为16位）。在这种情况下，不可能有8位类型（除非你真的想要它，但这可能会带来性能损失）。

这通常是如何实现的？

通常使用typedef。 c99（和c ++ 11）有these typedefs in a header。所以，只需使用它们。

有人可以带一些例子，出现什么问题，程序假定int是4个字节，但是在不同的平台上说2个字节？

最好的例子是具有不同类型大小的系统之间的通信。从一个平台向另一个平台发送一组int，其中sizeof（int）在两个平台上是不同的，一个必须非常谨慎。

此外，在32位平台上保存二进制文件中的int数组，并在64位平台上重新解释它。

Answer 2

在C标准的早期迭代中，您通常会创建自己的typedef语句，以确保您获得（例如）16位类型，基于传递给编译器的#define字符串，例如：

gcc -DINT16_IS_LONG ...

现在（C99及以上版本），有一些特定的类型，例如uint16_t，正好是16位宽的无符号整数。

如果包含stdint.h，则会获得精确的位宽类型，至少是宽度类型，具有给定最小宽度等级的最快类型，如C99 7.18 Integer types <stdint.h>中所述。如果实现具有兼容类型，则需要提供这些类型。

同样非常有用的是inttypes.h，它为这些新类型（printf和scanf格式字符串）的格式转换添加了一些其他简洁的功能。

Answer 3

对于第一个问题：Integer Overflow。

对于第二个问题：例如，typedef无符号32位整数，在int为4字节的平台上，使用：

 typedef unsigned int u32;

在int为2个字节且long为4个字节的平台上：

typedef unsigned long u32;

通过这种方式，您只需修改一个头文件即可使类型跨平台。

如果存在某些特定于平台的宏，则无需手动修改即可实现：

#if defined(PLAT1)
typedef unsigned int u32;
#elif defined(PLAT2)
typedef unsigned long u32;
#endif

如果支持C99 stdint.h，则首选。

Answer 4

首先：永远不要编写依赖short，int，unsigned int等类型宽度的程序。

基本上：“如果标准不能保证宽度，则永远不要依赖宽度”。

如果您想要真正独立于平台并存储，例如值33000作为有符号整数，不能假设int将保留它。 int至少包含-32767到32767或-32768到32767的范围（取决于一个/两个补码）。这还不够，即使通常是32位，因此能够存储33000.对于这个值，您最终需要>16bit类型，因此您只需选择int32_t或{ {1}}。如果这种类型不存在，编译器会告诉你错误，但它不会是一个无声的错误。

第二：C ++ 11为固定宽度整数类型提供标准头。这些都不能保证在您的平台上存在，但是当它们存在时，它们保证具有确切的宽度。请参阅this article on cppreference.com以获取参考。类型以int64_t和int[n]_t格式命名，其中uint[n]_t为n，8，16或32。您需要包含标题64。 <cstdint>标题当然是C。

Answer 5

通常，当您最大数量或序列化时会出现问题。当有人做出明确的大小假设时，会发生一种不常见的情况。

在第一个场景中：

int x = 32000;
int y = 32000;
int z = x+y;        // can cause overflow for 2 bytes, but not 4

在第二种情况中，

struct header {
int magic;
int w;
int h;
};

然后一个人转到fwrite：

header h;
// fill in h
fwrite(&h, sizeof(h), 1, fp);

// this is all fine and good until one freads from an architecture with a different int size

在第三种情况中：

int* x = new int[100];
char* buff = (char*)x;


// now try to change the 3rd element of x via buff assuming int size of 2
*((int*)(buff+2*2)) = 100;

// (of course, it's easy to fix this with sizeof(int))

如果您使用的是相对较新的编译器，我会使用uint8_t，int8_t等，以确保类型大小。

在较旧的编译器中，typedef通常基于每个平台定义。例如，可以做：

 #ifdef _WIN32
      typedef unsigned char uint8_t;
      typedef unsigned short uint16_t;
      // and so on...
 #endif

通过这种方式，每个平台都会有一个标题，用于定义该平台的具体内容。

Answer 6

我很好奇手动，如何强制某些类型总是说32位而不管平台？

如果您希望（现代）C ++程序的编译失败，如果给定的类型不是您期望的宽度，请在某处添加static_assert。我将这个添加到关于类型宽度的假设的地方。

static_assert(sizeof(int) == 4, "Expected int to be four chars wide but it was not.");

最常用平台上的

chars大8位，但并非所有平台都以这种方式工作。

Answer 7

嗯，第一个例子 - 像这样：

int a = 45000; // both a and b 
int b = 40000; // does not fit in 2 bytes.
int c = a + b; // overflows on 16bits, but not on 32bits

如果您查看cstdint标题，您会发现所有固定大小类型（int8_t，uint8_t等）的定义方式 - 并且只有不同架构之间的区别才是这个头文件。因此，在一个架构上int16_t可能是：

 typedef int int16_t;

和另一个：

 typedef short int16_t;

此外，还有其他类型可能很有用，例如：int_least16_t

Answer 8

如果某个类型比您想象的要小，则可能无法存储您需要存储的值。
要创建固定大小类型，请阅读要支持的平台的文档，然后根据特定平台的typedef定义#ifdef。

Answer 9

有人可以带一些例子，出现什么问题，程序假定int是4个字节，但是在不同的平台上说2个字节？

假设您已将程序设计为读取100,000个输入，并且假设大小为32位（32位无符号整数可计为4,294,967,295），则使用unsigned int对其进行计数。如果在具有16位整数的平台（或编译器）上编译代码（16位无符号整数只能计数到65,535），由于容量的原因，该值将环绕经过65535并表示错误的计数。

Answer 10

编制者有责任遵守该标准。当您加入<cstdint>或<stdint.h>时，他们应根据标准尺寸提供类型。

编译器知道他们正在编译什么平台的代码，然后他们可以生成一些内部宏或魔法来构建合适的类型。例如，32位机器上的编译器生成__32BIT__宏，之前它在stdint头文件中有这些行：

#ifdef __32BIT__
typedef __int32_internal__ int32_t;
typedef __int64_internal__ int64_t;
...
#endif

你可以使用它。

Answer 11

位标志是一个简单的例子。 0x10000会导致您出现问题，您无法使用它进行掩码或检查是否在第17个位置设置了一个位，如果所有内容都被截断或粉碎以适合16位。

C / C ++中的固定长度数据类型

11 个答案: