C语言入门系列：可迁移的数据类型

文章目录

- 1，精确宽度类型(exact-width integer type)
- 2，最小宽度类型（minimum width type）
- 3，最快的最小宽度类型（fast minimum width type）
- 4，可以保存指针的整数类型。
- 5，最大宽度整数类型，用于存放最大的整数。
- 6，注意事项
- 7，小结

C 语言的整数类型（short、int、long）是非常灵活的，C语言标准并没有规定整形的长度，在不同计算机上，占用的字节宽度可能是不一样的，例如，int在某些系统上可能是32位，在其他系统上可能是16位。

程序从一台计算机迁移到另一台计算机时，这种灵活性可能导致一迁移失败，比如从32位int计算机迁移到16位int计算机，在新的计算机上，程序可能出现溢出，进而导致异常。

为了解决这个问题，引入了一些可移植的类型定义，这些类型主要定义在stdint.h和inttypes.h这两个头文件中，它们是C99标准引入的。
在这里插入图片描述

1，精确宽度类型(exact-width integer type)

这个类型保证某个整数类型的宽度是确定的。

int8_t：8位有符号整数。
int16_t：16位有符号整数。
int32_t：32位有符号整数。
int64_t：64位有符号整数。
uint8_t：8位无符号整数。
uint16_t：16位无符号整数。
uint32_t：32位无符号整数。
uint64_t：64位无符号整数。

注意，上面这些本质上都是类型别名，C语言标准库并没有对应的真正的数据类型，实际上编译器会将它们指向的标准库的类型。

比如，某个系统中：

如果int类型为32位，int32_t就会指向int。
如果long类型为32位，int32_t则会指向long。

下面是一个使用示例。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

int main(void) {
  int32_t x32 = 45933945;
  printf("x32 = %d\n", x32);
  return 0;
}

上面示例中，变量x32声明为int32_t类型，可以保证是32位的宽度。

2，最小宽度类型（minimum width type）

顾名思义，使用这种类型可以保证数据在内存中占用的最小字节宽度。

int_least8_t
int_least16_t
int_least32_t
int_least64_t
uint_least8_t
uint_least16_t
uint_least32_t
uint_least64_t

上面这些类型，可以保证占据的字节不少于指定宽度。

比如，int_least8_t表示可以容纳8位有符号整数的最小宽度的类型。

3，最快的最小宽度类型（fast minimum width type）

可以使整数计算达到最快的类型。

int_fast8_t
int_fast16_t
int_fast32_t
int_fast64_t
uint_fast8_t
uint_fast16_t
uint_fast32_t
uint_fast64_t

上面这些类型是保证字节宽度的同时，追求最快的运算速度，比如int_fast8_t表示对于8位有符号整数，运算速度最快的类型。

这是因为某些机器对于特定宽度的数据，运算速度最快，举例来说，32位计算机对于32位数据的运算速度，会快于16位数据。

4，可以保存指针的整数类型。

intptr_t：可以存储指针（内存地址）的有符号整数类型。
uintptr_t：可以存储指针的无符号整数类型。

5，最大宽度整数类型，用于存放最大的整数。

intmax_t：可以存储任何有效的有符号整数的类型。
uintmax_t：可以存放任何有效的无符号整数的类型。

上面的这两个类型的宽度比long long和unsigned long更大。

6，注意事项

使用了上述类型后，标准输出时可能出现异常。

inttypes.h还定义了与这些类型相对应的格式化宏，如PRId32用于打印int32_t类型的变量，确保打印函数的正确使用。在进行输入输出操作时，使用对应类型的格式化宏，避免类型不匹配导致的问题。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>

int main() {
    // 定义一个32位有符号整数
    int32_t myInt = 123456789;
    
    // 使用对应的格式化宏进行输出
    printf("My 32-bit integer: %" PRId32 "\n", myInt);
    
    // 定义一个无符号的16位整数
    uint16_t myUnsignedShort = 65535;
    
    // 输出无符号16位整数
    printf("My 16-bit unsigned integer: %" PRIu16 "\n", myUnsignedShort);
    
    return 0;
}