C 固定宽度整数

固定宽度整数

在 C 语言中，int、short 和 long 类型的大小会因计算机和系统而异。例​​如，一个 int 在某些系统上可能占用 2 个字节，而在另一个系统上则可能占用 4 个字节。

为了确保程序在所有计算机上的行为一致，C 语言在 <stdint.h> 头文件中提供了 固定宽度整数类型。无论在哪台计算机上，这些类型始终具有相同的大小(位数)。

最常见的固定宽度类型有:

字母 u 代表 无符号，这意味着该类型只能存储 非负值(0 及以上)。与有符号类型相比，这使得最大正值翻倍，但您失去了存储负数的能力。

使用定宽整数

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>  // 需要用于固定宽度整数

int main() {
  int8_t a = 100;        // 8-bit integer
  int16_t b = 30000;     // 16-bit integer
  int32_t c = 2000000;   // 32-bit integer
  int64_t d = 9000000000; // 64-bit integer

  printf("%d
", a);
  printf("%d
", b);
  printf("%d
", c);
  printf("%lld
", d); // use %lld for 64-bit
  return 0;
}

何时使用等宽整数?

对于大多数日常程序来说，你不需要这些类型——普通的 int 通常就足够了。

但在以下情况下，等宽整数是必不可少的:

• 您正在编写嵌入式系统(用于小型设备，例如微控制器的程序)。
• 您正在处理文件格式，并且对文件大小的精确性要求很高。
• 您正在通过网络发送数据，并且需要在不同的机器上获得一致的结果。

实际应用示例

假设你要编写一个程序来显示设备的电池电量。由于电池百分比始终介于 0 到 100 之间，因此你不需要像 int 这样的大类型。你可以使用 uint8_t，它正好占用 1 个字节(8 位)，可以存储 0 到 255 之间的值:

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

int main() {
  uint8_t battery = 87; // 电池电量百分比

  printf("Battery level is %u out of 100
", battery);

  return 0;
}

这里我们使用uint8_t来节省内存，它非常适合存储范围较小且定义明确的值，例如电池百分比。