C数据类型的保证最小大小/范围

Question

我注意到在这个问题上答案不尽相同，但必定存在一个权威的答案。以下是C语言四种主要数据类型的内存最小分配大小：整型int、双精度浮点型double、单精度浮点型float以及字符型char。那么signed或unsigned是否会影响它们的大小呢？

- vaindil

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变量的大小。 - Darren

这个问题不是重复的关闭原因，应该重新打开。 - Klas Lindbäck

@Steven：http://en.wikipedia.org/wiki/C_data_types 似乎有你需要的信息。 - Klas Lindbäck

一个关于C++数据类型（int、long等）大小的非常相关的问题 [size of int, long, etc]。 - Bo Persson

Answer 1

ANSI C定义了各种原始数据类型的以下大小。

• char
  • 最小有符号范围：-128 .. 127
  • 最小无符号范围：0 .. 255
  • 可以更大，但无论大小如何，sizeof(char) == 1
  • sizeof(unsigned char) == 1
• short
  • 最小有符号范围：-32768 .. 32767
  • 最小无符号范围：0 .. 65535
  • 可以更大
• long
  • 最小有符号范围：-2147483648 .. 2147483647
  • 最小无符号范围：0 .. 4294967295
  • 可以更大
• int
  • 必须至少与short具有相同的范围
  • 可以与long具有相同的范围
  • 不能具有比long更大的范围
  • short <= int，并且int <= long，但short < long

浮点数和双精度浮点数还有更多规则，但通常情况下，float的范围<= double的范围（对于现代机器而言——float为4字节，double为8字节）。

- Sean Conner

Answer 2

根据标准，只有char保证是1字节。
其它类型的大小是由实现定义的。

- Alok Save

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确实如此，但请注意1个字节可能不是一个八位组。在某些平台上，字节宽度为32位。 - Patrick Schlüter

Answer 3

有符号或无符号类型会以任何方式改变大小吗？

不会。它只影响所保存数据的范围。请参见下面的示例，其中为短数据类型（2字节）。

• 有符号 −32,768 到 +32,767
• 无符号 0 到 65,535

- Osa E

Answer 4

这是一个很好的问题。我建议您参考C99 6.2.5。Wikipedia C数据类型文章也不错。

• char足够大，可以存储基本执行字符集中的任何成员。它不是一个字节（由8位定义），关于它的一个很好的思考方式是它是最小可寻址/可分配单元（MAU），正如你在问题中所写的，但在某些系统上它不是一个字节。
• int有点有趣。我认为它们应该至少容纳2^15-1（16位），但我目前在C99中找不到它。在新版本的标准中，我相信它们实际上被定义为至少32位，因为很多人都这样假设。但总的来说，你必须假设它们是以MAUs（sizeof()）为单位的实现定义。不仅如此，规范还允许填充位（例如用于纠错）。因此，在一个8位字符系统上，如果sizeof(int)是4，则最大的int不一定是2^31-1，因为规范允许其中一些位用作“填充”。因此，唯一确定的方法是使用limits.h！

• float / double也是实现定义的，尽管double总是比float大。通常，这些被实现定义为与IEEE-754规范兼容（分别需要至少32和64位），但C99不要求。但如果你的char大小为32位，则sizeof(float)可能只有1。

• signed / unsigned不会改变大小。

由于这些原因，<stdint.h> 是 C 语言中最重要的新添加之一。在此之前，编写跨平台代码非常困难。

- Peter M

Answer 5

你可以使用 sizeof(variable)：

例如，在我的本地机器上运行此示例：

sizeof (char)   = 1
sizeof (double) = 8
sizeof (float)  = 4
sizeof (int)    = 4
sizeof (long)   = 4
sizeof (long long)  = 8
sizeof (short)  = 2
sizeof (void *) = 4

注意：您获得的值可能由操作系统/编译器/CPU架构决定。

- Darren

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尺寸大小是与平台和编译器相关的。 - Toon Krijthe

@Toon - 是的，他仍然可以使用sizeof运算符自行确定它们。 - Darren

是的，sizeof 是安全的。但是固定值可能会让人感到困惑。 - Toon Krijthe

@DarrenDavies 很遗憾，您的帖子并没有表明您发布的值仅为示例。而这正是此处重要的信息。 - junix

Answer 6

编写一个小测试程序，亲自试一试：

int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("%d\n", sizeof(char) );
    printf("%d\n", sizeof(int) );
    printf("%d\n", sizeof(unsigned char) );
    printf("%d\n", sizeof(unsigned int) );
    printf("%d\n", sizeof(double) );
    printf("%d\n", sizeof(float) );
    return 0;
}

"

int、float、double

是与平台相关的（16、32、64位）。符号不影响大小，只影响解释。"

- OldProgrammer

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返回的是%zu，而不是%d。sizeof返回的是size_t，而不是int。 - Alexey Frunze

重要的是注意结果会因为编译平台不同而有所不同。我建议你在回答中加入这个信息，Leor。 - junix