Apakah tipe lebar variabel telah diganti dengan tipe tetap di C modern?

Saya menemukan poin yang menarik hari ini dalam ulasan tentang Tinjauan Kode . @Veedrac direkomendasikan dalam jawaban ini bahwa tipe ukuran variabel (misalnya intdan long) diganti dengan tipe ukuran tetap seperti uint64_tdan uint32_t. Kutipan dari komentar jawaban itu:

Ukuran int dan panjang (dan dengan demikian nilai-nilai yang dapat mereka pegang) bergantung pada platform. Di sisi lain, int32_t selalu sepanjang 32 bit. Menggunakan int berarti kode Anda bekerja secara berbeda pada platform yang berbeda, yang umumnya bukan yang Anda inginkan.

Alasan di balik standar tidak memperbaiki tipe umum sebagian dijelaskan di sini oleh @supercat. C ditulis untuk portabel di seluruh arsitektur, bertentangan dengan perakitan yang biasanya digunakan untuk pemrograman sistem pada saat itu.

Saya pikir niat desain awalnya bahwa setiap jenis selain int menjadi hal terkecil yang dapat menangani jumlah berbagai ukuran, dan int itu menjadi ukuran "tujuan umum" paling praktis yang dapat menangani +/- 32767.

Bagi saya, saya selalu menggunakan intdan tidak terlalu khawatir tentang alternatif. Saya selalu berpikir bahwa ini adalah tipe paling dengan kinerja terbaik, akhir cerita. Satu-satunya tempat yang saya pikir lebar tetap akan berguna adalah ketika menyandikan data untuk penyimpanan atau untuk transfer melalui jaringan. Saya jarang melihat jenis lebar tetap dalam kode yang ditulis oleh orang lain juga.

Apakah saya terjebak di tahun 70-an atau apakah sebenarnya ada alasan untuk menggunakan intdi era C99 dan seterusnya?

Ada mitos umum dan berbahaya bahwa jenis seperti uint32_tmenyelamatkan programmer dari harus khawatir tentang ukuran int. Meskipun akan sangat membantu jika Komite Standar menentukan cara mendeklarasikan bilangan bulat dengan semantik independen-mesin, tipe yang tidak ditandatangani seperti uint32_tmemiliki semantik yang terlalu longgar untuk memungkinkan kode ditulis dengan cara yang bersih dan portabel; lebih lanjut, tipe yang ditandatangani seperti int32semantik yang untuk banyak cara aplikasi didefinisikan dengan tidak perlu dengan ketat dan dengan demikian menghalangi apa yang seharusnya menjadi optimasi yang bermanfaat.

Pertimbangkan, misalnya:

uint32_t upow(uint32_t n, uint32_t exponent)
{
  while(exponent--)
    n*=n;
  return n;
}

int32_t spow(int32_t n, uint32_t exponent)
{
  while(exponent--)
    n*=n;
  return n;
}

Pada mesin yang inttidak dapat menyimpan 4294967295, atau dapat menampung 18446744065119617025, fungsi pertama akan ditentukan untuk semua nilai ndan exponent, dan perilakunya tidak akan terpengaruh oleh ukuran int; lebih lanjut, standar tidak akan mengharuskan itu menghasilkan perilaku yang berbeda pada mesin dengan ukuran berapa pun dari int beberapa nilai ndan exponent, bagaimanapun, akan menyebabkannya untuk memanggil perilaku tidak terdefinisi pada mesin di mana 4294967295 diwakili sebagai inttetapi 18446744065119617025 tidak.

Fungsi kedua akan menghasilkan Perilaku Tidak Terdefinisi untuk beberapa nilai ndan exponentpada mesin di mana inttidak dapat menyimpan 4611686014132420609, tetapi akan menghasilkan perilaku yang ditentukan untuk semua nilai ndan exponentpada semua mesin di mana ia dapat (spesifikasi untuk int32_tmenyiratkan bahwa perilaku pembungkus dua komplemen pada mesin di mana ia lebih kecil dari int).

Secara historis, meskipun Standar tidak mengatakan apa-apa tentang apa yang harus dilakukan penyusun dengan intoverflow upow, penyusun akan secara konsisten menghasilkan perilaku yang sama seolah-olah intsudah cukup besar untuk tidak meluap. Sayangnya, beberapa kompiler yang lebih baru mungkin berusaha untuk "mengoptimalkan" program dengan menghilangkan perilaku yang tidak diamanatkan oleh Standar.

Untuk nilai yang terkait erat dengan pointer (dan dengan demikian, dengan jumlah memori yang dapat dialamatkan) seperti ukuran buffer, indeks array, dan Windows ' lParam, masuk akal untuk memiliki tipe integer dengan ukuran yang bergantung pada arsitektur. Jadi, tipe berukuran variabel masih berguna. Ini adalah mengapa kita memiliki typedef size_t, ptrdiff_t, intptr_t, dll Mereka memiliki menjadi typedef karena tidak ada built-in C bilangan bulat jenis perlu pointer berukuran.

Jadi pertanyaannya adalah benar-benar apakah char, short, int, long, dan long longmasih berguna.

IME, masih umum untuk program C dan C ++ digunakan intuntuk sebagian besar hal. Dan sebagian besar waktu (yaitu, ketika nomor Anda berada di kisaran ± 32.767 dan Anda tidak memiliki persyaratan kinerja yang ketat), ini berfungsi dengan baik.

Tetapi bagaimana jika Anda perlu bekerja dengan angka dalam kisaran 17-32 bit (seperti populasi kota besar)? Anda bisa menggunakan int, tetapi itu akan menjadi penyandian keras ketergantungan platform. Jika Anda ingin secara ketat mematuhi standar, Anda dapat menggunakan long, yang dijamin setidaknya 32 bit.

Masalahnya adalah bahwa standar C tidak menentukan ukuran maksimum untuk tipe integer. Ada implementasi yang long64 bit, yang menggandakan penggunaan memori Anda. Dan jika ini longadalah elemen dari array dengan jutaan item, Anda akan menghancurkan memori seperti orang gila.

Jadi, tidak ada intjuga longjenis yang cocok untuk digunakan di sini jika Anda ingin program Anda menjadi lintas platform dan hemat memori. Masukkan int_least32_t.

• Kompiler I16L32 Anda memberi Anda 32-bit long, menghindari masalah pemotonganint
• Kompiler I32L64 Anda memberi Anda 32-bit int, menghindari memori yang terbuang dari 64-bit long.
• Kompiler I36L72 Anda memberi Anda 36-bit int

OTOH, misalkan Anda tidak perlu jumlah besar atau array besar tetapi Anda membutuhkan kecepatan. Dan intmungkin cukup besar di semua platform, tetapi itu belum tentu tipe tercepat: Sistem 64-bit biasanya masih memiliki 32-bit int. Tapi Anda bisa menggunakan int_fast16_tdan mendapatkan “tercepat” jenis, apakah itu int, longatau long long.

Jadi, ada kasus penggunaan praktis untuk jenis dari <stdint.h>. Tipe integer standar tidak berarti apa - apa. Terutama long, yang mungkin 32 atau 64 bit, dan mungkin atau mungkin tidak cukup besar untuk menampung sebuah pointer, tergantung pada kemauan penulis kompiler.