C++整数

Signed integers

Size/Type	Range
1 byte signed	-128 to 127
2 byte signed	-32,768 to 32,767
4 byte signed	-2,147,483,648 to 2,647
8 byte signed	-9,223,372,036,854,775,808 to 9,807

singed integers保存数字范围如上，对于超出数字范围的数，其最终数值是截断处理。

#include <cstdint>
#include <iostream>

int main()
{
    std::int8_t a = 280;//24
    std::int8_t b = 384;//-128
    return 0;
}

int8_t是C++ 11 推出的类型，定义在头尾件<cstdint>中。

280的二进制 1 0001 1000 

384的二进制 1 1000 0000?

另外，整数除法，其结果也是整数。如果算出来是1.6，-1.6这样的非整数，结果需去掉小数部分。结果符号同分子

#include <iostream>
 
int main()
{
    std::cout << 8 / 5;//1
    return 0;
}

Signed integers

Size/Type	Range
1 byte unsigned	0 to 255
2 byte unsigned	0 to 65,535
4 byte unsigned	0 to 4,294,967,295
8 byte unsigned	0 to 18,446,744,073,709,551,615

C/C++下面unsigned，signed存储数字的个数是相同的，但是表示范围不同。unsigned数存在 wrap around 问题。以8bit整数为例，unsigned数最大255，那么他可以保存280吗？答案是可以。但是此时会出现wrap around问题，实际保存的数会是24。计算方式如下： 8bit最大数值+1为256，280/256=1...24

#include <iostream>
 
int main()
{
    unsigned short x = 65535; // largest 16-bit unsigned value possible
    std::cout << "x was: " << x << ‘\n‘;
 
    x = 65536; // 65536 is out of our range,so we get wrap-around
    std::cout << "x is Now: " << x << ‘\n‘;
 
    x = 65537; // 65537 is out of our range,so we get wrap-around
    std::cout << "x is Now: " << x << ‘\n‘;
 
    return 0;
}

除此之外，使用unsigned保存负数，实际数值都是很大的整数。这会导致while(a1-a2>0); 是个死循环（a1,a2是unsigned数）

Fixed-width integers and size_t

在Visual Studio中，integer占用内存大小是不缺定的，这取决于你计算机（或IDE）所使用的架构。为什么就不能把表示integer的位数定死呢？简言之，早期计算机速度较慢，性能称为主要关切对象。C/C++的做法是把确定integer占用多少bit的工作交给编译器去确定，编译器来决定到底多少bit表示integer才能在目标计算机架构下呈现最大性能。对于如今计算机，硬件环境得到极大改善。这时候integer还是不确定就有点蛋疼了，这导致你代码的行为也可能是不确定的。在一种架构下运行良好的代码可能在另一种架构下就出问题了。为了保证跨平台的兼容性，C99提供了一组 fixed-width integers （定义在<stdint.h>或者<cstdint>文件中）。C++ 11 也支持这一标准。

fixed-width integers有两个弊端：

①部分平台或架构可能不支持fixed-width integers

②即使支持fixed-width integers，其性能可能没有build-in的类型好

Fast and least

为了克服fixed-width integers的弊端，C++ 11有引入fixed-width integers

std::int_fast#_t　　  std::uint_fast#_t

std::int_least#_t　　std::uint_least#_t

注意std::int8_t 和 std::uint8_t可能表现的行为想chars，而不是integer

大多数编译器把std::int8_t and std::uint8_t（相应的fast,least,fixed-width）与  signed char 和 unsigned char 同样对待。这会导致std::cin 和std::cout 表现出你预料之外的结果。

#include <cstdint>
#include <iostream>

int main()
{
    std::int8_t a = 280;//24
    std::int8_t b = 384;//-128
    return 0;
}

在大多数系统上，程序输出 A，但是个别系统可能输出65.

因此，最好的方法就是避免使用 std::int8_t and std::uint8_t 以及相应的 fast,fixed-width。改为使用std::int16_t or std::uint16_t

size_t

#include <iostream>
 
int main()
{
    std::cout << sizeof(int);
 
    return 0;
}

上述代码在我都环境下输出4

我们都知道sizeof会返回一个类型占据内存大小，返回值是个具体数值，这个数值的类型就是size_t。sizt_t可以理解成unsigned int，具体多少位，看具体实现。

不光sizeof返回值是size_t，其他表示类型或者对象长度的地方都会使用size_t

总结

一般而言，16bit即可覆盖你想表示的数时，你大可以不必关系上面讲的问题。

如果为了性能，建议使用std::int_fast#_t

如果为了省内存，建议使用std::int_least#_t.

避免使用unsigned，8-bit fixed-width integer types，compiler-specific fixed width integers -- for example,Visual Studio defines __int8,__int16,etc…