std :: ptrdiff_t和std :: size_t的奇怪typedef

Question

類型std::size_t是一個無符號類型，可以存儲任何類型的理論上可能的對象的最大大小，而std::ptrdiff_t是一個可以保存兩個指針差異的有符號類型（這是另一種說法它應該是C ++中數組索引的標准整數）。 C ++標准庫決定使用std::size_t進行數組索引，但經常聲明std::ptrdiff_t是更好的選擇。 哪一個是最好的是一個長期的辯論，我不想進入這里，但我一直認為第二個是第一個的未簽名版本。 在macOS上運行此程序

#include <cstddef>
#include <cstdio>

void f(int n) { std::printf("int"); };
void f(long n) { std::printf("long"); };
void f(long long n) { std::printf("long long"); };
void f(unsigned int n) { std::printf("unsigned int"); };
void f(unsigned long n) { std::printf("unsigned long"); };
void f(unsigned long long n) { std::printf("unsigned long long"); };

int main() {
  const std::ptrdiff_t n_ptrdiff = 0;
  const std::size_t n_size = 0;

  std::printf("std::ptrdiff_t is an alias for ");
  f(n_ptrdiff);
  std::printf("\n");

  std::printf("std::size_t is an alias for ");
  f(n_size);
  std::printf("\n");

  return 0;
}

在64位平台上，但編譯為32位：

clang++ -m32 -std=c++11 type.cpp -o type-32-clang

給我以下結果：

std::ptrdiff_t is an alias for int
std::size_t is an alias for unsigned long

在這種情況下， std::size_t不是std::ptrdiff_t的無符號版本，即使它們具有相同的存儲大小（4個字節）。 雖然它符合標准，但對我來說似乎很奇怪。

有誰知道這個選擇的理由？

Answer 1

TL; DR：為了與其他系統兼容，為了與其他系統兼容，這樣做等等。

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clang通常會像你預期的那樣為ptrdiff_t和size_t signed long和unsigned long ，但是提交“在darwin / x86-32上修復apple gcc和clang之間的一些差異”將ptrdiff_t更改為signed int以與gcc兼容。 你不能讓clang和gcc使用相同的C ++庫，如果他們不同意這些基本的typedef。

gcc對size_t使用unsigned long ，但為ptrdiff_t使用signed int ，因為這是Apple貢獻的： commit“添加Darwin（Mac OS X內核）原生支持。” 在gcc/config/darwin.h ：

 /* Target definitions for Darwin (Mac OS X) systems. Copyright (C) 1989, 1990, 1991, 1992, 1993, 2000, 2001 Free Software Foundation, Inc. Contributed by Apple Computer Inc. [...] /* The string value for __SIZE_TYPE__. */ #ifndef SIZE_TYPE #define SIZE_TYPE "long unsigned int" #endif /* Type used for ptrdiff_t, as a string used in a declaration. */ #undef PTRDIFF_TYPE #define PTRDIFF_TYPE "int" 

無特殊原因被提及，但這個文件不是針對任何處理器類型，它適用於所有Darwin系統，並提交也觸及gcc/config/rs6000/rs6000.h ，使得它有可能它是與兼容性，將它帶回1995年， 提交“添加初步V.4和eABI支持”。 ：

 /* Type used for ptrdiff_t, as a string used in a declaration. */ #undef PTRDIFF_TYPE #define PTRDIFF_TYPE "int" 

由於這不會重新定義SIZE_TYPE ，因此保留默認值"unsigned long" 。

GCC不是系統的編譯器這個平台， 讓反過來很可能與IBM的編譯器的兼容性。 這似乎得到gcc/config/rs6000/aix43.h ：

 /* AIX 4.3 typedefs ptrdiff_t as "long" while earlier releases used "int". */ #undef PTRDIFF_TYPE #define PTRDIFF_TYPE "long int" 

由於AIX的歷史不公開，因此可能不會再發生這種情況。