前言
我们在进行编程时,对于int、long、long long经常使用,但是对于这些类型占用的字节长度可能不会太确定,尤其是在32位平台、64位平台,会有差异,这些知识点为基础知识,容易忽略的基础知识,本文做下分析记录。
不同平台整型字节长度区别
平台/类型 | char | short | int | long | long long |
---|---|---|---|---|---|
16位 | 1 | 2 | 2 | 4 | 8 |
32位 | 1 | 2 | 4 | 4 | 8 |
64位 | 1 | 2 | 4 | 8 | 8 |
int和short int
int占用1个机器字长,在32位系统中int占32位,即4个字节,而在16位系统中,int占16位,即2个字节,在c++标准中只限制规定short int不能超过int的长度,具体长度可以由编译器的实现厂商决定,所以目前32位编译器中,
short int占2个字节,int 占4个字节,short int可以简写为short。类似的,c++标准只限制了long int不得小于int的长度,具体长度也没有作出限制。
long 和 long int
我们会看到long 和 long int,其实这两者对于编译器来说时一样的,我们在使用long时,其实已经默认包括了int,同样long long = long long int。
即long是long int的简写,同样的道理 long long是long long int的简写。
int64_t 和 uint64_t
int64_t 和 uint64_t
这两种类型并不是标准的c定义的类型,而是通过typedef重命名的类型,定义在 stdint.h 中:
# if __WORDSIZE == 64
typedef long int int64_t;
# else
__extension__
typedef long long int int64_t;
# endif
#if __WORDSIZE == 64
typedef unsigned long int uint64_t;
#else
__extension__
typedef unsigned long long int uint64_t;
#endif
从上面的代码也可以看到,如果编译器是64位平台,则uint64_t 其实时unsigned long int,而long int是占用8个字节的。反之,如果编译器是32平台,则uint64_t 是unsigned long long int,也是占用8个字节。
验证
程序如下
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdint.h>
int main(void)
{
printf("the os is 64 bit.\n");
printf("__WORDSIZE:%d \n", __WORDSIZE);
printf("char bytes:%d\n", sizeof(char));
printf("short bytes:%d\n", sizeof(short));
printf("int bytes:%d\n", sizeof(int));
printf("float bytes:%d\n", sizeof(float));
printf("long bytes:%d\n", sizeof(long));
printf("long int bytes:%d\n", sizeof(long int));
printf("long long bytes:%d\n", sizeof(long long));
printf("long long int bytes:%d\n", sizeof(long long int));
printf("uint64_t bytes:%d\n", sizeof(uint64_t));
printf("uint32_t bytes:%d\n", sizeof(uint32_t));
printf("size_t bytes:%d\n", sizeof(size_t));
return 0;
}
执行结果如下:
the os is 64 bit.
__WORDSIZE:64
char bytes:1
short bytes:2
int bytes:4
float bytes:4
long bytes:8
long int bytes:8
long long bytes:8
long long int bytes:8
uint64_t bytes:8
uint32_t bytes:4
size_t bytes:8
初学时候看的文章都是说根据cpu和编译器位数来区分
但是经过实际测试发现有点问题,使用intel 64位处理器,64位操作系统,vs2017编译器为64位,对int,long,long long三种类型大小进行测试
#include <iostream>
#include <cstring>
#include<cassert>
#include<climits>
using namespace std;
int main()
{
int *p;
cout << "int * = " << sizeof(p) << endl;
cout << "int: "<<sizeof(int) << endl;
cout << "long int: " << sizeof(long int) << endl;
cout << "long long int: " << sizeof(long long int) << endl;
}
输出结果
通过指针类型可以看出来编译器确实选择的是64位,但是long和int都是4个字节,与上面的图片不符。
后来看c++相关书籍了解到对于long类型不是单纯通过32位或者64位来决定,而是根据编译平台来决定的,具体是在climits这个头文件里,对应c的话是limits.h中的宏定义来决定所占字节
#define INT_MIN (-2147483647 - 1) // minimum (signed) int value
#define INT_MAX 2147483647 // maximum (signed) int value
#define UINT_MAX 0xffffffff // maximum unsigned int value
#define LONG_MIN (-2147483647L - 1) // minimum (signed) long value
#define LONG_MAX 2147483647L // maximum (signed) long value
#define ULONG_MAX 0xffffffffUL // maximum unsigned long value
#define LLONG_MAX 9223372036854775807i64 // maximum signed long long int value
#define LLONG_MIN (-9223372036854775807i64 - 1) // minimum signed long long int value
#define ULLONG_MAX 0xffffffffffffffffui64 // maximum unsigned long long int value
其中MIN和MAX代表取值返回,下划线前面代表类型,U代表无符号,从中可以看到,本平台中int所占为4字节,long也为4个字节,long long为8个字节,不同的编译平台对long的定义可能是不一样的,可以通过这个文件来查看本平台中long定义的大小。