标准 C++ 库中 size_t 的有符号变体

如何解决标准 C++ 库中 size_t 的有符号变体

标准 C++ 中是否有 size_t 的有符号变体？表示与 size_t 完全相同的位大小，但有符号。

我当然可以：

#include <type_traits>
using signed_size_t = std::make_signed_t<std::size_t>;

但也许标准库中已经有类似的定义，不是要发明额外的类型名称吗？

我知道有 ssize_t 和 ptrdiff_t，两者都已签名。但是根据他们的描述，它们似乎都可以与 size_t 具有不同的位大小。但我需要与 size_t 完全相同的位大小但已签名。

解决方法

在标准中有一个地方出现了“std::size_t 的签名版本”（以及 std::ptrdiff_t 的未签名版本）：printf 格式说明符 {{1} } 用于 %zu 对象。 std::size_t 用于对象，正如 C++ 标准所指的 C 标准所说，“相应的有符号整数类型 [%zd]”

std::size_t

而且由于没有专门为 std::printf("%zu %zd %td %tu",std::size_t{0},std::make_signed_t<std::size_t>{0},std::ptrdiff_t{0},std::make_unsigned_t<std::ptrdiff_t>{0} ); 和 %zd 命名的类型，我倾向于相信没有您想要的标准名称（除了 %tu）。

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顺便说一句，没有太多理由需要 std::make_signed_t<std::size_t> 的有符号变体：std::size_t 表示对象的大小，而对象的大小没有签名。

std::size_t 只能保证保存 ssize_t 或非负值。它的保证范围是 -1 （并且是特定于 POSIX 的类型，而不是标准的 C++ 类型）。这是因为它用于“无符号值或错误时为 -1”。

C++ 标准库为此仅使用 [-1,SSIZE_MAX]，而使用 std::size_t 来指示错误/特殊值（请参阅：std::size_t(-1) == SIZE_MAX、std::basic_string<...>::npos），因此您可以如果您想要错误值（或者可能是 std::dynamic_extent）

，只需使用 std::size_t 而不是 ssize_t

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如果您想要“表示大小但有符号的东西”，std::optional<std::size_t> ("signed std::ssize(c)") 返回 size。对于数组类型，std::common_type_t<std::ptrdiff_t,std::make_signed_t<decltype(c.size())>> 返回 std::ssize。因此，可能为此目的使用 std::ptrdiff_t。

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如果您想要“用于表示两个迭代器之间距离的类型”（包括指针），std::ptrdiff_t 就是为此而设计的。这主要与有符号大小的概念一致，std::ptrdiff_t 通常是 std::iterator_traits<...>::difference_type。

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这些并不意味着std::ptrdiff_t。该标准没有定义它们之间的任何关系。 sizeof(std::ptrdiff_t) == sizeof(std::size_t) 和 sizeof(std::ptrdiff_t) < sizeof(std::size_t) 在理论上似乎都是可能的，但我还没有发现任何系统是这种情况。所以一个简单的断言应该适用于所有平台，并允许您只使用 sizeof(std::ptrdiff_t) > sizeof(std::size_t):

std::ptrdiff_t

（有很多系统static_assert( sizeof(std::size_t) == sizeof(std::ptrdiff_t) && static_cast<std::size_t>(std::numeric_limits<std::ptrdiff_t>::max()) == std::numeric_limits<std::size_t>::max() / 2u,"ptrdiff_t and size_t are not compatible" ); 是std::size_t，unsigned int是std::ptrdiff_t但是signed long，所以我们必须检查类型的范围而不是比sizeof(int) == sizeof(long))

或者像您已经使用的那样使用 std::is_same_v<std::ptrdiff_t,std::make_signed_t<std::size_t>>。