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对于表示长度或计数变量，使用有符号整数还是无符号整数更好？

在我看来，C++ STL 倾向于喜欢unsigned ( std::size_t，就像在std::vector::size()中一样，而不是 C# BCL倾向于喜欢有符号整数（就像在ICollection.Count中一样。

考虑到长度或计数是非负整数，我的直觉会选择unsigned；但我不明白为什么.NET 设计者选择有符号整数。

最好的方法是什么？各有什么优缺点？

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C++ 使用无符号值，因为它们需要完整的范围。在 32 位系统上，该语言应该能够拥有 4 GB 的向量，而不仅仅是 2 GB 的向量。（操作系统可能不允许您使用全部 4 GB，但语言本身不想妨碍您）

在 .NET 中，无符号整数不符合 CLS。您可以使用它们（在某些 .NET 语言中），但它限制了可移植性和兼容性。所以对于基类库，它们只使用有符号整数。

然而，这些都是边缘情况。对于大多数用途来说，一个有符号int的就足够大了。因此，只要两者都提供您需要的范围，您就可以同时使用两者。

有符号整数有时具有的一个优点是它们更容易检测下溢。假设您正在计算一个数组索引，并且由于一些错误的输入，或者您的程序中可能存在逻辑错误，您最终尝试访问 index -1。

使用有符号整数，很容易检测到。使用 unsigned 时，它将环绕并变为UINT_MAX. 这使得检测错误变得更加困难，因为您期望一个正数，而您得到了一个正数。

所以真的，这取决于。C++ 使用无符号，因为它需要范围。.NET 使用签名是因为它需要使用没有未签名的语言。

在大多数情况下，两者都可以工作，有时，签名可以使您的代码更可靠地检测错误。

于 2012-04-06T08:56:22.110 回答
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将无符号类型用于计数和大小是很自然的，除非我们在某些上下文中它们可能是负数但有意义。我的猜测是 C++ 遵循它的哥哥 C 的相同逻辑，其中strlen()returnsize_t和malloc()take size_t。

C++（和C）中带有符号和无符号整数的问题是，当您混合使用这两种整数时，您必须知道它们是如何相互转换的。一些人主张对所有整数都使用有符号整数，以避免程序员无知和疏忽的问题。但我认为程序员必须知道如何使用他们的交易工具（编程语言、编译器等）。迟早他们会被转换所咬，如果不是他们所写的，那么其他人所拥有的。这是不可避免的。

因此，了解您的工具，选择适合您情况的工具。

于 2012-04-06T09:03:06.993 回答
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这里有几个方面：

1）最大值：通常有符号数的最大值是对应无符号最大值的1/2。例如，在 C 中，最大有符号短值是 32767，而最大无符号短值是 65535（因为 -ve 数字不需要范围的 1/2）。因此，如果您期望的长度或计数会很大，那么无符号表示会更有意义。

2) 安全性：您可以浏览网络查找整数溢出错误，但可以想象以下代码：

if (length <= 100)
{
  // do something with file
}

...然后，如果“长度”是一个有符号值，那么您将冒“长度”是一个 -ve 数字的风险（尽管是恶意的，一些强制转换等）并且代码没有执行您所期望的。我在以前的项目中看到过这个，其中每个事务都会增加一个序列，但是当我们使用的有符号整数达到最大有符号整数值（2147483647）时，它在下一个增量之后突然变成 -ve 并且我们的代码无法处理它。

无论底层语言/API考虑如何，都需要考虑一些事情。

于 2012-04-06T09:03:33.387 回答
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如果您不设计可重用的库（在 .NET 术语中，例如 VB.NET 项目使用您的 C# 类库），那么选择适合您的。当然，如果您正在创建任何类型的 DLL，并且您的库可以在具有不同语言的项目中使用是可行的（再次想到 VB.NET），那么您需要注意不兼容的类型（无符号）。

于 2012-04-06T08:45:51.420 回答