哪个C++标准头文件定义了SIZE_MAX？

Question

我正在处理一个现有的C++代码库，它在几个地方使用了SIZE_MAX。我进行了一些重构，现在其中一个模块中未定义SIZE_MAX。当Travis-CI尝试在Linux上构建项目时出现了问题。在我重构之前，它正常工作，但是跟踪包含哪些确切头文件很困难。

为了在本地复制该问题，我安装了一个带有默认gcc的Ubuntu虚拟机，并成功复制了该问题。以下是相关源代码：

#include <stddef.h>

int main()
{
    size_t a = SIZE_MAX;
}

命令行简单地说就是：

g++ a.cpp

错误信息为:

a.cpp: In function ‘int main()’:
a.cpp:5:16: error: ‘SIZE_MAX’ was not declared in this scope

系统信息：

$ uname -a
Linux quartz 3.11.0-15-generic #25~precise1-Ubuntu SMP Thu Jan 30 17:39:31 UTC 2014 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
$ gcc --version
gcc (Ubuntu/Linaro 4.6.3-1ubuntu5) 4.6.3

我尝试了包括 cstdint、stdint.h、limits.h、inttypes.h、stdio.h、stdlib.h，以及可能还有其他的头文件，但我无法找出我需要哪个特定的头文件来获取 SIZE_MAX。

需要注意的是，在我做一些更改之前，我正在处理的程序编译得很好，并在各个地方使用了 SIZE_MAX。我所做的更改导致它在一个被使用的 .cpp 源文件中变成了未定义的（其他源文件仍然正常）。因此，在我的系统上存在某些正确定义它的头文件。

- Greg Hewgill

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你尝试过使用 cstdint 吗？在 [cstdint.syn] 部分中说它应该在那里，但它也应该在 stdint.h 中。 - Shafik Yaghmour

@ShafikYaghmour：我试过了，编译器警告我包含那个头文件需要使用“-std=c++0x”开关，但这不是一个C++11程序，我不想改变它。即便如此，在包括“cstdint”时仍然无法找到“SIZE_MAX”。 - Greg Hewgill

请查看此链接 https://groups.google.com/forum/#!msg/snap-discuss/giu_IMZndxI/CYP98BGvf7QJ - Santhucool

@iammilind：我已经阅读了那个问题。它不是重复的。那个问题是理解SIZE_MAX的含义，而我的问题是关于我需要包含哪个头文件才能获得它。 - Greg Hewgill

@Santhucool：很有趣，但似乎只适用于一个叫做SNAP的软件包，我不熟悉它，也不清楚如何修复我的程序。 - Greg Hewgill

Answer 1

很可能在包含 stdint.h 之前定义了 __STDC_LIMIT_MACROS 和 __STDC_CONSTANT_MACROS 的一些标头。

在 Linux 上使用 g++ -D__STDC_LIMIT_MACROS -D__STDC_CONSTANT_MACROS a.cpp 编译应该可以解决旧编译器的问题。

如果你想了解更多有关这些宏的信息...

- Bill Lynch

Answer 2

18.4.1 头文件 <cstdint> 概述

该头文件还定义了许多形式为：

INT_[FAST LEAST]{8 16 32 64}_MIN

[U]INT_[FAST LEAST]{8 16 32 64}_MAX

INT{MAX PTR}_MIN

[U]INT{MAX PTR}_MAX

{PTRDIFF SIG_ATOMIC WCHAR WINT}{_MAX _MIN}

SIZE_MAX

编辑

在当前的 C++11/14 标准中，SIZE_MAX 只在 <cstdint> 中被引入和提到。它也是 C99 的一部分，C++11 通过 <cxxx> 头文件完全包含了其规范。所以它似乎在 C++11 之前没有被定义。

- vsoftco

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很遗憾，@GregHewgill，我没有C++98/03标准的副本。我甚至不确定它是否在此之前被定义过。我认为它是由C99标准定义的，并且据我所知，C++11完全包含了C99规范。 - vsoftco

@vsoftco：C++ 2003 没有包括 cstdint，因此也没有包括 SIZE_MAX。 - Bill Lynch

@BillLynch 是的，这就是我基本上想说的，它似乎是在C++11中新引入的（尽管它之前是C99的一部分）。 - vsoftco

C++03没有将C99作为规范参考。 - Shafik Yaghmour

@ShafikYaghmour 感谢，我已经编辑了答案，我也知道C++11是第一个完全纳入C99的版本。 - vsoftco

Answer 3

哪个C++标准头文件定义了SIZE_MAX？

它应该在<cstdint>中定义，但是这是可选的。

以下是在GCC 5.1上运行Fedora 22的结果：

#include <cstdint>

// use SIZE_MAX

结果为：

g++ -DNDEBUG -g -O2 -fPIC -march=native -pipe -c filters.cpp
In file included from /usr/include/c++/5.1.1/cstdint:35:0,
                 from filters.cpp:14:
/usr/include/c++/5.1.1/bits/c++0x_warning.h:32:2: error: #error This file requires  
compiler and library support for the ISO C++ 2011 standard. This support is currently
experimental, and must be enabled with the -std=c++11 or -std=gnu++11 compiler options.
 #error This file requires compiler and library support for the \
  ^
filters.cpp: In constructor ‘Filter::Filter(BufferedTransformation*)’:
filters.cpp:305:36: error: ‘SIZE_MAX’ was not declared in this scope
  : Filter(attachment), m_firstSize(SIZE_MAX), m_blockSize(0), m_lastSize(SIZE_M
                                    ^

只需按照以下方式操作，不必再担心在2015年仍会引起问题的不可移植的可选性。

#include <limits>

#ifndef SIZE_MAX
# ifdef __SIZE_MAX__
#  define SIZE_MAX __SIZE_MAX__
# else
#  define SIZE_MAX std::numeric_limits<size_t>::max()
# endif
#endif

尝试使用 __SIZE_MAX__ 可以返回您可能需要的编译时常量。您可以使用预处理器检查其是否已定义，方法是：cpp -dM < /dev/null | grep __SIZE_MAX__。

(至于为什么 numeric_limits<size_t>::max() 不是一个编译时常量，这是另一个 C++ 的谜团，但那是另一个问题了）。

- jww

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"numeric_limits<size_t>::max()不是编译时常量" - 适用于哪个标准？http://en.cppreference.com/w/cpp/types/numeric_limits/max 表明自C++11起它是constexpr（感谢用户1913600 - romain-b的提示）。 - osgx

另一种定义是使用#define SIZE_MAX (static_cast<size_t>(-1))而不是使用numeric_limits。 - Martin Bonner supports Monica