选择最适合的整数大小/范围作为变量使用

Question

C99中的stdint.h提供了许多整数大小、类型和范围的选项 - 太多了，我不知道该选择哪个！

我知道如何在适当的时候使用size_t和ptrdiff_t，并且我使用固定大小的类型进行存储和传输。我的问题涉及仅将值存储在主机内存中的情况。

例如，一个用于图像的结构可能包含以下成员：

struct image {
    integer width, height; /* pixel dimensions of the image */
    integer bits_per_pixel;
    ...
};

如果width和height永远不会超过SHRT_MAX，是应该使用short还是继续使用int？图像的宽度或高度不能为负数，因此使用无符号类型？也许(u)int_least16_t是正确的选择？还是其他什么？

如果bits_per_pixel永远不会超过64，应该使用char、unsigned char、uint8_t、int或其他什么？

在这个例子中你会使用什么，为什么？

CPU架构如何影响代码运行时的选择？例如PPC或x86，32位或64位。

设备如何影响代码运行时的选择？例如桌面、手机、控制台。

选择与性能和优化有何关系？

简单地说，我的问题是：如何选择要使用的整数类型？

- x-x

Answer 1

我会说：不要太担心这个问题，这往往是一种过早优化的形式。但我的经验法则是：

• 尽可能使用普通的int类型，它应该是机器的自然字长。
• 当您需要定义明确的整数溢出时，请使用unsigned类型。
• 当您需要使用二进制补码表示时，请使用(u)intX_t类型。
• 对于值<= UCHAR_MAX的大型数组，请使用unsigned char。

请注意，<stdint.h>中的许多类型都是可选的，因此您不能依赖其存在。 POSIX使这稍微好一些。

- schot

Answer 2

对于您的示例，我建议使用int或（可能更好的是）unsigned来表示所有三个字段。除了在包含数千或数百万个元素的数组中使用较小的类型外，没有必要使用较小的类型；这只会强加人为限制。

回答更一般的问题，以下是我遵循的一些准则：

• 始终选择正确的符号来存储值。
• 对于对象计数、索引、内存中字符串/数据的长度等，请使用size_t。
• 对于具有特定值范围并且您永远不需要在该范围之外存储值的数据，请使用stdint.h中的一个固定大小的整数类型（例如uint8_t、uint16_t、uint32_t等）。我想到的这种需求的常见示例是像素值、音频样本和Unicode字符（分别通常为8、16和32位）。
• 否则，int或unsigned可能是正确的类型。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 3

没有硬性规定。

如果您选择的类型太小，可能会人为地限制程序可以处理的数据集。太大了，性能可能会受到影响。

除非您在特定任务中遇到性能问题，否则我肯定会倾向于“太大”。虽然为位/像素使用整数有点愚蠢，但在更大的范围内它可能不会对任何事情造成伤害。

- nsanders

Answer 4

除非您的应用程序确实是内存密集型的，否则不要担心大小并使用int。使用short或char可能会导致细微的错误，这些错误可能会在以后引起问题。此外，使用char或short也不会为您带来额外的CPU周期。

- patentfox