有符号类型的标准（或 MSVC 专有）类型定义可以包含所有size_t值吗？即在 64 位系统上，它将是一个 128 位有符号整数。
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一般来说，定义这样的类型是不可能的。实现size_t最大支持的无符号类型是完全合法的，这将（几乎可以肯定）意味着没有有符号类型可以保存其所有值。
ptrdiff_t不一定足够宽。这是两个指针相减的结果，但没有什么说指针减法不会溢出。请参阅 C++ 标准的第 5.7 节：
当两个指向同一个数组对象的元素的指针相减时，结果就是两个数组元素的下标之差。结果的类型是实现定义的有符号整数类型；此类型应与标题 (18.2) 中定义的类型
std::ptrdiff_t相同<cstddef>。与任何其他算术溢出一样，如果结果不适合提供的空间，则行为未定义。
最大的有符号类型是intmax_t，定义在<stdint.h>or中<cstdint>。这是 C99 的一个特性，C++11 是第一个包含 C99 标准库的 C++ 标准，所以你的编译器可能不支持它（MSVC 很可能不支持）。如果有一个有符号类型足够宽以容纳 type 的所有可能值size_t，那么intmax_t就是（尽管可能有一个更窄的有符号类型也符合条件）。
您还可以使用long long，这是一种保证至少为 64 位的有符号类型（并且很可能与 相同intmax_t）。即使它的宽度不足以容纳所有可能的 type 值size_t，它也几乎肯定会容纳所有相关的 type 值size_t——除非您的实现实际上支持大于 8 EB（即 8192 PB 或 8388608 TB）的对象。
（注意，我使用的是“exa-”、“peta-”和“tera-”的二进制定义，它们的有效性值得怀疑。）
于 2013-10-14T02:23:35.887 回答
4
如果您想要一个可以包含系统最大值的标准类型，那么<cstdint>（C++11 起）可能会有所帮助。
该标头中有一个 typedef 包含最大宽度整数类型，类型为intmax_t. 有intmax_t符号整数和uintmax_t无符号整数是体系结构完全支持的最大整数。
所以，让我们假设你在一个 64 位架构中，下面的指令：
std::cout << "intmax_t is same int64_t? "
<< (std::is_same<intmax_t, int64_t>::value ? "Yes" : "No");
将输出：
intmax_t 是否与 int64_t 相同？是的
现场演示。
希望能帮助到你。
于 2013-10-14T13:10:27.563 回答
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我假设您需要这种类型来进行某种指针运算。您不太可能需要除std::ptrdiff_t. 这将在现代机器上发挥作用的唯一情况是当您处于 32 位模式并且您正在处理超过 2^31 字节的数据集时。（如果没有特殊工作，这甚至在 Windows 上都不可能。）您将无法同时使用两个该大小的数组。在这种情况下，您可能无论如何都应该在 64 位模式下工作。
在 64 位模式下，以目前的内存发展速度，在未来 40 年左右的时间里，它很可能不会成为问题。当它出现问题时，在 128 位模式下编译你的代码，它会继续运行。;)
于 2013-10-14T11:50:45.107 回答
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如果您想要一个可以将每个值保存std::size_t为正值的有符号类型，我不知道有什么方法。假设你有相同的位数，存储符号需要一位信息，所以新的最大值是旧的一半。另一方面，使用该位的值的上半部分只是包装到负数中，因此您始终可以回退。
确实，您可能需要将高无符号/负符号值与其他值分开，无论您将它们投射到何处。如果 unsigned0 <= x < M/2 <= y <= M映射到0 <= (x, y & (M/2)) < M/2，则每个值都会被计算在内，但不会在任一方向上包装为 x 或 y。如果已签名-M/2 <= y < 0 <= x < M/2映射到0 <= (x, y+M/2) < M.
通过这种方式，您知道何时x < 0或y > M/2超出范围转换回来，但同时您可以进行比较，如无符号y(M) < y(M)+1或有符号x(0) > x(0)-1，通常在包装后失败，如0 < -1 = M,M > M+1 = 0等。
作为记录，我相信对应的有符号类型std::size_t是最好计算的，std::make_signed_t<std::size_t>. 目前它很可能long long来自unsigned long long，但我不知道它有多普遍，或者它是否会改变。无论如何，我建议您使用std::numeric_limits<T>从那里检查最小值/最大值。
于 2021-05-20T09:37:31.817 回答