为什么定义了sizeof实现的结果

Why is the result of sizeof implementation defined?

本文关键字：结果 实现 sizeof 定义 为什么      更新时间：2023-10-16

在C99中，§6.5.3.4：

2sizeof运算符产生其操作数的大小(以字节为单位)，其可以是表达式或类型的带括号的名称。。。

4结果的值由实现定义，其类型(无符号整数类型)是在<stddef.h>中定义的size_t(以及其他标头)。

在C++14中，§5.3.3:

1sizeof运算符产生对象中的字节数其操作数的表示。。。sizeof的结果应用于任何另一个基本类型(3.9.1)是实现定义的。

唯一的保证值是sizeof(char)、sizeof(unsigned char)和sizeof(signed char)，它们是一个。

然而，"对象表示中的字节数"对我来说似乎是铁一般的。例如，在C99§6.2.6.1中：

4存储在任何其他对象类型的非位字段对象中的值由n×CHAR_BIT位组成，其中n是对象的大小以字节为单位。。。

那么，如果它看起来定义得很好，为什么要定义它的实现呢？

你们中的许多人似乎误解了我的问题。我从未声称：

A) 类型的大小在所有系统上都有定义或相同，

B) 实现定义意味着它可以返回"随机值">

我得到的是n * CHAR_BITS是一个固定的公式。公式本身不能在不同的实现之间更改。是的，int可以是4个字节，也可以是8个字节。我明白了。但是在所有实现之间，该值必须为n * CHAR_BITS。

sizeof的结果是实现定义的，因为各种基本类型的大小都是实现定义。我们对C++中类型大小的唯一保证是

sizeof(char) = 1 and sizeof(char) <= sizeof(short) <= sizeof(int) <= 
sizeof(long) <= sizeof(long long)

每种类型都有一个最小值，它必须支持C11[附件E(资料性)实施限制]/1

[…]显示的最小幅度应替换为具有相同符号的实施定义幅度。[…]

#define CHAR_BIT    8
#define CHAR_MAX    UCHAR_MAX or SCHAR_MAX
#define CHAR_MIN    0 or SCHAR_MIN
#define INT_MAX     +32767
#define INT_MIN     -32767
#define LONG_MAX    +2147483647
#define LONG_MIN    -2147483647
#define LLONG_MAX   +9223372036854775807
#define LLONG_MIN   -9223372036854775807
#define MB_LEN_MAX  1
#define SCHAR_MAX   +127
#define SCHAR_MIN   -127
#define SHRT_MAX    +32767
#define SHRT_MIN    -32767
#define UCHAR_MAX   255
#define USHRT_MAX   65535
#define UINT_MAX    65535
#define ULONG_MAX   4294967295
#define ULLONG_MAX  18446744073709551615

因此，根据标准，int必须能够存储一个可以存储在16位中的数字，但它可以更大，在当今的大多数系统中，它是32位。

我得到的是n * CHAR_BITS是一个固定的公式。公式本身不能在不同的实现之间更改。是的，int可以是4个字节，也可以是8个字节。我明白了。但在所有实现之间，值必须为n * CHAR_BITS。

您是正确的，但n根据C99§6.2.6.1定义为

其中n是该类型的对象的大小

emphasis mine

因此，公式可以是固定的，但n不是固定的，并且在同一系统上的不同实现可以使用不同的n值。

sizeof的结果未定义实现。标准没有这么说；上面写着：

结果的值是实现定义的，[…]

这在语义上是不同的。sizeof的结果是明确的：

[…]其操作数的大小(以字节为单位)[…]

此上下文中字节的位宽和非char类型中的字节数都是实现定义的。

因为基本类型的大小是根据效率来定义的，而不是根据确切的位数来定义的。"int"必须是CPU能够有效操作的东西。对于大多数现代系统来说，这个数量是32位(或64位)。对于较旧的系统，它通常是16位。然而，如果存在35位的CPU，那么在这样的系统上的int将是35位。换句话说，C++不会应用惩罚来强制执行CPU可能根本不支持的位宽。

当然，有人可能会说，基本类型的奇异位宽的概念已经被历史所取代。我想不出有哪个现代CPU不支持8、16和32位的标准集(不同意这一说法，但至少要举个例子！)，64位也很常见(如果硬件支持不可用，在软件中支持也没什么大不了的)。

可以说，C++语言已经不再使用可变位数的char；据我所知，u8"…"转换为char*，但unicode规范要求u8以8位编码。

如果8位的char的大小为1，那么32位的int的大小为4。如果16位的char的大小为1，那么32位的int的大小仅为2。如果这样的大小恰好是它们各自硬件的好选择，那么这两种情况在C++中都同样有效。

填充位是"未指定的"，而不是"实现定义的"。

错误。非常非常错误。填充字节的值未指定。这里的意图是这些比特的值可以表示陷阱值，但不一定。

标准告诉sizeof返回bytes * CHAR_BITS，但不指定大小(除了exact-width类型)。一个类型占用的字节数是由实现定义的，因此sizeof也必须是。

定义的实现描述为：

未指定的值，其中每个实现记录如何选择被制成

当您在以下示例中声明一个新变量时：

size_t a；

它将等于：

unsigned short int a; // unsigned short a

在32位计算机上，整数(int)的大小为4字节。短int的大小为2字节。

在C编程语言中，"size_t"是"sizeof()"运算符的返回类型。当你使用"sizeof()"运算符时，他会给你对象的大小。"sizeof()"的参数必须是l-value类型。元素(对象)的大小不能是负数，并且必须是整数。

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