Warum ist „size_t' in C ohne Vorzeichen: Eine historische Perspektive und moderne Überlegungen?

Warum ist size_t ohne Vorzeichen?

In C ist size_t als vorzeichenloser Ganzzahltyp definiert, der hauptsächlich zur Darstellung der Größe von Arrays und verwendet wird Behälter. Allerdings wird über die Gründe für diese Wahl seit Jahren diskutiert.

Historische Gründe:

Eine Erklärung für die unsignierte Natur von size_t liegt in seinen historischen Ursprüngen. In der frühen C-Programmierung betrug die Zeigergröße typischerweise 16 Bit. Eine Begrenzung der Zeichenfolgen auf 32 KB (2¹⁶ Bytes) wäre unpraktisch gewesen.

Daher schreibt der C-Standard vor, dass ptrdiff_t (das vorzeichenbehaftete Gegenstück von size_t) effektiv 17 Bit groß sein muss, um größere Zeichenfolgen zu ermöglichen Größen.

Implizite Konvertierungsprobleme:

Während die historischen Gründe in der Vergangenheit möglicherweise die vorzeichenlose Natur von size_t gerechtfertigt haben, verlieren sie in der modernen Programmierung an Bedeutung. Moderne Systeme verwenden typischerweise 32-Bit- oder 64-Bit-Zeiger, wodurch die Notwendigkeit von 17-Bit-ptrdiff_t weniger wichtig ist.

Ein wesentliches Problem bei vorzeichenlosen Typen in C ist jedoch ihre Anfälligkeit für implizite Konvertierungen. Beispielsweise führt der Vergleich eines vorzeichenlosen Werts mit einem Wert mit negativem Vorzeichen immer zu einem wahren Wert, unabhängig von den tatsächlich verglichenen Größen.

Dieses Verhalten kann zu subtilen Fehlern und Fehlern führen, insbesondere bei der Arbeit mit arithmetischen Operationen oder Größenvergleiche.

Empfehlungen:

Angesichts der Nachteile der Verwendung vorzeichenloser Ganzzahlen zur Darstellung von Werten in der modernen Programmierung wird allgemein empfohlen, die Verwendung von size_t in Ihrem zu minimieren eigener Code. Erwägen Sie stattdessen die Verwendung eines geeigneten Ganzzahltyps mit Vorzeichen, z. B. int oder long long, um potenzielle implizite Konvertierungsprobleme zu vermeiden.

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