选择最合适的整数大小/范围用于变量

Question

stdint.h C99提供了整数大小，类型和范围的许多选项 - 很多我不知道要选择什么！

我知道how to use size_t and ptrdiff_t适当时，我使用固定大小类型的存储和传输。我的问题涉及只存储在主机内存中的值。

例如，对于图像的结构可能会包含这些成员：

struct image { 
    integer width, height; /* pixel dimensions of the image */ 
    integer bits_per_pixel; 
    ... 
}; 

如果width和height绝不会超过SHRT_MAX，应在short使用，或与int坚守？图像不能有负宽度或高度，所以使用无符号类型？也许(u)int_least16_t是正确的选择？还有别的吗？

如果bits_per_pixel绝不会超过64个使用char，unsigned char，uint8_t，int或别的东西的价值？

你会在这个例子中使用什么？为什么？

代码运行的CPU体系结构如何影响选择？即PPC或x86,32或64位。
代码将运行的设备如何影响选择？即桌面，电话，控制台。
选择与性能和优化有什么关系？

我简单的问题是：你如何选择使用哪个整数？

Answer 1

我会说：不要太担心这个，它往往是一种过早的优化形式。但我的经验法则是：

• 如果可能，请使用普通的int。它应该是机器的自然字大小。
• 使用unsigned类型时，您需要定义明确的整数溢出。
• 当您需要两个补码表示法时，请使用(u)intX_t类型。
• 对于值为<= UCHAR_MAX的大型阵列，使用unsigned char。

请注意，<stdint.h>中的很多类型都是可选的，因此您不能依赖它们的存在。 POSIX使这个稍微好一些。

Answer 2

没有硬性规定。

如果您选择的类型太小，最终可能会人为地限制您的程序可以处理的数据集。太大了，你的表现可能会受到影响。

除非您遇到针对您的特定任务的性能问题，否则我肯定会倾向于“太大”。虽然使用一个整数来表示比特/像素是愚蠢的，但它可能不会损害任何更大的方案。

Answer 3

除非您的应用程序真的是内存密集型，否则不要担心大小和使用int。使用short或char会导致稍后可能导致问题的细微错误。另外，使用char或short将无法获得任何额外的CPU周期。

Answer 4

对于您的示例，我只需使用int或（可能更好）unsigned三个字段。除了包含数千或数百万个元素的数组之外，使用更小的类型是没有意义的;它只是施加了人为限制。

要回答的更普遍的问题，下面是一些指导我去了：

• 总是选择你将存储的值正确的符号性。
• 对于对象计数，索引，内存中的字符串/数据的长度等，请使用size_t。
• 对于具有需要能够存储的特定值范围的数据，以及不需要存储超出范围的值的数据，请使用stdint.h（uint8_t，uint16_t）中的一个固定大小整数类型，uint32_t等）。想到这种需求的常见例子是像素值，音频采样和Unicode字符（通常分别为8,16和32位）。
• 否则，int或unsigned可能是正确的使用类型。