Cのsize_tとは何ですか？

size_tCで混乱していsizeofます。オペレーターから返されることはわかっています。しかし、それは正確には何ですか？データ型ですか？

forループがあるとしましょう：

for(i = 0; i < some_size; i++)

int i;または使用する必要がありますかsize_t i;？

ウィキペディアから：

1999 ISO C標準（C99）によると、size_t少なくとも16ビットの符号なし整数型です（7.17および7.18.3を参照）。

size_tは、で定義されているC99 ISO / IEC 9899標準など、いくつかのC / C ++標準で定義されている符号なしデータ型stddef.hです。1stdlib.hこのファイルは内部的にサブインクルードされているため、インクルードすることでさらにインポートできます stddef.h。

このタイプは、オブジェクトのサイズを表すために使用されます。サイズを取得または返すライブラリ関数は、それらが型であるか、戻り型がであると想定していますsize_t。さらに、最も頻繁に使用されるコンパイラベースの演算子sizeofは、と互換性のある定数値に評価する必要があり size_tます。

意味として、size_t配列のインデックスを保持することが保証されている型です。

size_t符号なしタイプです。したがって、負の値（<0）を表すことはできません。あなたは何かを数えるときにそれを使用し、それが負になることはあり得ないことを確信しています。たとえば、文字列の長さが少なくとも0でなければならないため、strlen()aを返しますsize_t。

この例では、ループインデックスが常に0よりも大きくなる場合はsize_t、またはその他の符号なしデータ型を使用するのが理にかなっています。

size_tオブジェクトを使用するときは、算術を含め、オブジェクトが使用されるすべてのコンテキストで、負でない値が必要であることを確認する必要があります。たとえば、あなたが持っているとしましょう：

size_t s1 = strlen(str1);
size_t s2 = strlen(str2);

あなたはの長さの違いを見つけたいstr2とstr1。あなたはできません：

int diff = s2 - s1; /* bad */

これは、計算が符号なしの型で行わdiffれるため、に割り当てられた値が常に正の数になるs2 < s1ためです。この場合、ユースケースによっては、およびをint（またはlong long）使用した方がよい場合があります。s1s2

C / POSIXにはsize_t、を使用できる/使用する必要のある関数がいくつかありますが、歴史的な理由によりそうではありません。たとえば、2番目のパラメータはであることfgetsが理想的ですがsize_t、ですint。

size_t 任意の配列インデックスを保持できるタイプです。

実装に応じて、次のいずれかになります。

unsigned char

unsigned short

unsigned int

unsigned long

unsigned long long

これが私のマシンでsize_t定義されている方法ですstddef.h：

typedef unsigned long size_t;

あなたが経験的なタイプなら、

echo | gcc -E -xc -include 'stddef.h' - | grep size_t

Ubuntu 14.04 64ビットGCC 4.8の出力：

typedef long unsigned int size_t;

GCC 4.2 stddef.hでは、glibcではなくGCCによって提供されることに注意してくださいsrc/gcc/ginclude/stddef.h。

興味深いC99の外観

• mallocsize_t引数として取るため、割り当て可能な最大サイズを決定します。

  そして、それもによって返されるためsizeof、配列の最大サイズを制限すると思います。

  参照：Cでの配列の最大サイズは？

types.hのマンページには次のように書かれています。

size_tは符号なし整数型です

まだ誰も言及していないため、の主な言語的重要性size_tは、sizeof演算子がその型の値を返すことです。同様に、の主な意味ptrdiff_tは、あるポインタを別のポインタから減算すると、その型の値が得られることです。それを受け入れるライブラリ関数は、そのような関数が、そのようなオブジェクトが存在する可能性のあるシステムでUINT_MAXを超えるサイズのオブジェクトを処理できるようにするためです。可能なすべてのオブジェクトに対して十分です。

理由を説明します size_t存在する必要があったと、ここに到達する方法について説明します。

実用的な面では、size_tとptrdiff_tは、64ビット実装では64ビット幅、32ビット実装では32ビット幅が保証されています。従来のコードを壊さずに、すべてのコンパイラで既存の型を強制することはできませんでした。

A size_t又はptrdiff_t必ずしも同じではないintptr_t、またはuintptr_t。彼らはまだ使用中だったときに、特定のアーキテクチャ上で異なっていたsize_tとptrdiff_t（例えば16ビットWindowsなど）80年代後半には、標準に加え、C99は、多くの新しいタイプを追加したときに時代遅れになってきて、まだ行っていません。16ビットプロテクトモードのx86にはセグメント化されたメモリがあり、可能な最大の配列または構造は65,536バイトのサイズしかありませんでしたが、farポインターは32ビット幅で、レジスターよりも広い必要がありました。それらについてintptr_tは、32ビット幅でしたがsize_t、ptrdiff_t16ビット幅でレジスタに収まる可能性があります。そして、誰がどんな種類のオペレーティングシステムが将来書かれるかを知っていましたか？理論的には、i386アーキテクチャは、オペレーティングシステムが実際に使用したことがない48ビットポインターを備えた32ビットセグメンテーションモデルを提供します。

メモリオフセットの種類は、longレガシコードがlong32ビット幅であると想定しすぎているため、考えられません。この仮定は、UNIXおよびWindows APIにも組み込まれています。残念ながら、他の多くのレガシーコードもlong、ポインタ、ファイルオフセット、1970年から経過した秒数などを保持するのに十分な幅があると想定していました。POSIXは、前者の代わりに後者の仮定が真になるように強制する標準化された方法を提供しますが、どちらも移植可能な仮定ではありません。

int90年代のごく一部のコンパイラだけがint64ビット幅にしたからではありません。次に、long32ビット幅を維持することによって、彼らは本当に奇妙なことになりました。規格の次の改訂では、がintより広いことは違法であると宣言されましたが、ほとんどの64ビットシステムでは32ビット幅のままです。longint

それはあることができなかったlong long intことがあっても、32ビットシステムで広い少なくとも64ビットであるために作成されたので、とにかく後添加しました。

したがって、新しいタイプが必要でした。そうでない場合でも、他のすべてのタイプは、配列またはオブジェクト内のオフセット以外のものを意味していました。また、32ビットから64ビットへの移行の大失敗から1つの教訓があった場合、型に必要なプロパティを具体的に示し、異なるプログラムで異なることを意味するプロパティを使用しないでください。

size_t そして int互換性がありません。たとえば、64ビットLinuxのsize_tサイズは64ビット（つまりsizeof(void*)）ですintが、32ビットです。

また注意してください size_t署名されていない。署名されたバージョンが必要な場合はssize_t、一部のプラットフォームにあり、例に関連します。

一般的なルールとして、私はintほとんどの一般的なケースに使用することをお勧めし、size_t/を使用するssize_t必要がある場合（mmap()たとえば）のみを使用します。

一般に、0から始めて上に行く場合は、常に符号なしの型を使用して、オーバーフローが負の値の状況に陥らないようにします。これは非常に重要です。配列の境界がたまたまループの最大値よりも小さいが、ループの最大値が型の最大値よりも偶然大きい場合、負の値にラップすると、セグメンテーション違反（SIGSEGV ）。したがって、一般に、0から始まって上に行くループにintを使用しないでください。署名なしを使用します。

size_tは、符号なし整数データ型です。GNU Cライブラリを使用するシステムでは、これはunsigned intまたはunsigned long intになります。size_tは、配列のインデックス付けとループカウントに一般的に使用されます。

size_tループ変数は通常0以上であるため、または任意の符号なしの型がループ変数として使用される場合があります。

size_tオブジェクトを使用する場合、算術を含むすべてのコンテキストで、負でない値のみが必要であることを確認する必要があります。たとえば、次のプログラムは間違いなく予期しない結果をもたらします。

// C program to demonstrate that size_t or
// any unsigned int type should be used 
// carefully when used in a loop

#include<stdio.h>
int main()
{
const size_t N = 10;
int a[N];

// This is fine
for (size_t n = 0; n < N; ++n)
a[n] = n;

// But reverse cycles are tricky for unsigned 
// types as can lead to infinite loop
for (size_t n = N-1; n >= 0; --n)
printf("%d ", a[n]);
}

Output
Infinite loop and then segmentation fault

size_tは、0と0より大きい整数値のみを割り当てることができる符号なし整数データ型です。オブジェクトのサイズのバイトを測定し、sizeofオペレーターによって返されます。 constはの構文表現ですが、プログラムsize_tがなくconstても実行できます。

const size_t number;

size_t配列のインデックス付けとループカウントに定期的に使用されます。コンパイラが動作32-bitする場合unsigned int。コンパイラであれば、64-bitそれunsigned long long intも動作します。の最大サイズsize_tコンパイラのタイプ応じてます。

size_t既に上で定義し<stdio.h>たヘッダファイルが、それはまたによって定義することができ <stddef.h>、<stdlib.h>、<string.h>、<time.h>、<wchar.h>ヘッダー。

• 例（const）

#include <stdio.h>

int main()
{
    const size_t value = 200;
    size_t i;
    int arr[value];

    for (i = 0 ; i < value ; ++i)
    {
        arr[i] = i;
    }

    size_t size = sizeof(arr);
    printf("size = %zu\n", size);
}

出力-： size = 800

• 例（なしconst）

#include <stdio.h>

int main()
{
    size_t value = 200;
    size_t i;
    int arr[value];

    for (i = 0 ; i < value ; ++i)
    {
        arr[i] = i;
    }

    size_t size = sizeof(arr);
    printf("size = %zu\n", size);
}

出力-： size = 800

私の理解から、size_tありますunsignedそのビットサイズのネイティブなアーキテクチャのポインタを保持するのに十分な大きさである整数。

そう：

sizeof(size_t) >= sizeof(void*)