C size_t 和 ssize_t 负值答案

【问题标题】：C size_t and ssize_t negative valueC size_t 和 ssize_t 负值
【发布时间】：2012-08-29 09:59:50
【问题描述】：

size_t 被声明为unsigned int，因此它不能表示负值。
所以有ssize_t 这是size_t 的签名类型，对吗？
这是我的问题：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>

int main(){
size_t a = -25;
ssize_t b = -30;
printf("%zu\n%zu\n", a, b);
return 0;
}

我为什么得到：

18446744073709551591
18446744073709551586

结果？
我知道size_t 这可能是可能的，因为它是无符号类型，但为什么ssize_t 也得到错误结果？？

【问题讨论】：

您使用了错误的格式说明符。
ssize_t 不在标准 C 中，它来自 POSIX。 ssize_t 在标准 C 中的关闭是 ptrdiff_t。
size_t 是无符号整数类型，但通常不是unsigned int。通常相当于unsigned long 或unsigned long long。

标签： c size-t

【解决方案1】：

在第一种情况下，您分配给一个无符号类型 - a。在第二种情况下，您使用了错误的格式说明符。第二个说明符应该是%zd 而不是%zu。

【讨论】：

ssize_t 是否定义为与size_t 相同的大小？如果不是，"%zd" 不是一个可移植的答案。建议printf("%jd\n", (intmax_t) b);
@chux %zd 是为ssize_t 规定的说明符。 以下整数转换对应于size_t 或ssize_t 参数。
@chux 我在 printf 上引用了一个 linux 手册页。 The standard 也提到了它，虽然不是很清楚。
@cnicutar 再次感谢：Goggled "linux man page on printf" 并找到了它。注意：提供的链接（开放组基本规范）在 ssize_t 上没有任何内容。
@cnicutar 有点晚了，但我没有读到与 size_t 参数相对应的有符号整数类型，因为它明确引用了ssize_t。 ssize_t 的定义永远不会以任何方式将其链接到 size_t。 entire definition is merely：“用于字节计数或错误指示。”和“ssize_t 类型应能够存储至少在 [-1, {SSIZE_MAX}] 范围内的值。”而the defintion of SSIZE_MAX 是循环的。

【解决方案2】：

首先你应该检查这两种类型的实际大小。像下面的 sn-p 应该做的事情：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main() {
  printf( "sizeof(  size_t ) = %d bytes\n",(int) sizeof( size_t) );
  printf( "sizeof( ssize_t ) = %d bytes\n",(int) sizeof( ssize_t) );
  return 0;
}

在这两种情况下，我得到 (64bit Linux, GCC v7.2) “8 bytes”，这与 long int 和 long long int 相同，即 CPU 原生整数的最大值。

当大小相同时（并且应该始终如此），size_t 的绝对值可以比ssize_t 的“绝对值大 2 倍”，而ssize_t 反过来可以有符号（正或负）值。

如果它们不同，则较大的会...更大，因此可以容纳更大的值。

但归根结底，ssize_t 和 size_t 是用于“谈论”大小、长度、内存量等的两种不同类型。

前者只是为值舍弃 1 位，以获得发出某种错误信号所需的符号。

最后，这两种类型不可互换，至少并非总是如此。当大小可以超过 2^63 字节/项目时，差异就很明显了。 size_t 不会溢出，而 ssize_t 会溢出。

在“正常”情况下，您可以从一个投射到另一个。对于我前面提到的情况，你不应该混合它们。

作为参考，strlen() 和 malloc() 都使用 size_t，而 read() 和 readv() 都使用 ssize_t。

所以，ssize_t 不是size_t 的签名版本，因为ssize_t 中的某些值无法映射到size_t（如-1），反之亦然。库函数要么使用一种类型，要么使用另一种类型。

那么，对于您的问题，您看到的两个数字相差 5 个单位，这正是您所期望的。当您看到unsigned long 时，您看到的是这两个变量的值。尝试将它们打印为 signed long (%ld)，以便您仍然可以看到标志。

【讨论】：

注意：Linux Programmer's Manual PRINTF(3) 确实有“z：以下整数转换对应于 size_t 或 ssize_t 参数”。
尽管有（错误的）措辞，z 是长度修饰符，而不是转换说明符。恕我直言，我会根据它们的具体用法和含义使用%ld 或%lu。但这也取决于个人喜好。
“他们有不重叠的领域。” - false，它们重叠并且数字 0、1、2、3... 在重叠部分
啊啊啊！ :-D 当然。我的意思是函数要么使用size_t 要么使用ssize_t，从不同时使用tmk。

【解决方案3】：

...为什么我在ssize_t 上也得到了错误的结果？？

使用

ssize_t b = -30;
printf("%jd\n", (intmax_t) b);

使用匹配的说明符，对于否定的ssize_t，它不是 %zu 也肯定是"%zd"。
How to use “zd” specifier with printf()?。

ssize_t b = -30;
printf("%zu\n", b);  // problem.

ssize_t 没有 C 指定的打印说明符。 C 甚至没有指定ssize_t。

C 的各种扩展都指定了ssize_t，在 Linux 的情况下，还指定了打印说明符。 Linux Programmer's Manual 确实有：

z：后面的整数转换对应size_t或ssize_t参数”，

printf("%zd\n", b);  // OK for that Linux

POSIX B.2.12 Data Types有

ssize_t 这是size_t 的有符号模拟。措辞是这样的，实现可以选择使用更长的类型，或者只是使用size_t 基础类型的签名版本。

由于ssize_t 可能（不常见）比size_t 宽，使用"%zd" 可能会调用未定义的行为 (UB)。将自 C99 以来最广泛的标准签名类型转换为 intmax_t 并打印很简单。

printf("%jd\n", (intmax_t) b);  // OK for general use

【讨论】：

【解决方案4】：

溢出因为 size_t 是 UNSIGNED 当您尝试将 size_t 设置为 (-val) 你得到溢出并得到 SIZE_T_MAX - val

例如：尺寸_t val = -20; //val == 18446744073709551615 - 20;

【讨论】：