最小宽度整数类型有什么用途？

Question

最小宽度整数类型有什么用途？

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来自ISO/IEC 9899：

7.18.1.2 最小宽度整数类型

1 typedef名称int_leastN_t指定一个带有至少N位宽度的带符号整数类型，使得没有小于指定宽度的带符号整数类型具有至少该宽度。因此，int_least32_t表示带有至少32位位宽的带符号整数类型。

我为什么要使用这些类型？

当我决定需要哪种类型的变量时，我会问自己：“它可能携带的最大值是多少？”

然后我会找到答案，查看比该值更大的最低2的n次幂，并选择相匹配的确切整数类型。

因此，在这种情况下，我也可以使用最小宽度整数类型。但是为什么呢？正如我已经知道的那样：它永远不会是更大的值。为什么要采用可能有时甚至超过我所需的东西呢？

我可以想象其他所有情况，包括无效情况，例如：

“我有一个类型，其大小至少为...” - 实现不知道我将获得最大的用户输入是什么，因此在编译时调整类型无法帮助。

“我有一个变量，在运行时无法确定它将容纳多大的值。”

-那么编译器如何在编译时知道呢？-> 它也无法找到适合的字节大小。

那么这些类型的用途是什么？

- dhein

2个回答

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因为你的编译器最清楚对你有什么好处。例如，在某些CPU体系结构中，涉及8位或16位类型的计算可能比在32位中进行的计算慢得多，因为需要额外的指令来掩盖操作数和结果以匹配其宽度。

例如，在Cray Unicos上的C实现中，只有8位char类型，其他所有类型（short、int、long、long long）都是64位。如果你强制将类型设置为int16_t或int32_t，则由于窄存储需要掩码、或运算和与运算，性能会受到严重影响。使用int_least32_t将允许编译器使用本机64位类型。

- Jens

点赞以表示编辑支持。如果没有其他选择，我没有意识到“intN_t”类型确实可以在软件中模拟。 - user694733

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为什么我应该在这种情况下使用int_least32_t而不是int_fast32_t？ - dhein

@Zaibis 因为空间效率可能比速度更重要。 - Jens

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但可能不存在int32_t; 只需要最小和最快的类型。我应该更清楚：当速度是您的优先考虑因素时，请使用快速类型；当空间是您的优先考虑因素时，请使用最小值。 - Jens

@Jens：编译器需要实现“least”和“fast”类型的哪些大小？编译器是否需要实现uint_least1_t，uint_least2_t，uint_least3_t等一直到uint_least64_t？ - supercat

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- user694733 · Accepted Answer

那为什么要使用有时可能超过我需要的类型？

因为你需要的尺寸可能并不总是可用的。例如，在CHAR_BIT > 8的系统上，int8_t不可用，但是int_least8_t可用。

思路不是编译器会猜测你需要多少位。而是编译器始终会提供一种满足你尺寸需求的类型，即使它不能提供精确大小的类型。