Unix编程之size_t、ssize_t

本文详细阐述了ssize_t与size_t在C/C++中的定义、区别及其在不同机器架构下的具体表现形式。通过逐步解析头文件,揭示了它们在32位与64位机器上的实际数据类型,并提供了有关如何在代码中正确使用它们的实用信息。

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对于赶时间的朋友,只看第一段就好了。

   首先,我非常肯定以及确定的告诉你ssize_t是有符号整型,在32位机器上等同与int,在64位机器上等同与long int,有没有注意到,它和long数据类型有啥区别?其实就是一样的。size_t 就是无符号型的ssize_t,也就是unsigned long/ unsigned int (在32位下),不同的编译器或系统可能会有区别,主要是因为在32位机器上int和long是一样的。在64位没有测试,但是参见百度百科,size_t 在64位下是64位,那么size_t的正确定义应该是typedef unsigned long size_t。


ssize_t:


    前一阵子,上Unix程序设计,问老师说ssize_t到底是什么数据类型,老师说,你直接用就好了,真要知道是什么数据类型,可以去types.h里去看一下,回去以后找了一下没有找到就放弃了,今天写代码又遇到这个问题,我觉得不是办法,还是得弄清除它到底是什么类型。当然了,对于ssize_t到底是什么数据类型,不知道问题也不大,但是对于控制欲强和好奇心重的人,总是想知道的,而且我相信,知道了总会有好处的,写代码的时候心里有底。

查找步骤:

    1. 包含头文件的时候是这么做的:#include <sys/types.h>,执行locate types.h跳出一堆文件,这也是为什么我第一次尝试失败的原因。首先执行locate sys/types.h,就可以找到types.h的存放位置了。

    2. 打开types.h,搜索 ssize_t,得到如下结果

#ifndef __ssize_t_defined
typedef __ssize_t ssize_t;
# define __ssize_t_defined

    3. 再搜索__ssize_t 就找不到任何有价值的信息了,观察文件发现,该文件还包含了其他头文件,也就是 #include <bits/types.h>,再次打开bits/types.h

    4. 搜索__ssize_t 找到了这么一条语句:__STD_TYPE __SSIZE_T_TYPE __ssize_t; 搜索__STD_TYPE 又找到了这样一句话:

/* We want __extension__ before typedef's that use nonstandard base types
   such as `long long' in C89 mode.  */
# define __STD_TYPE             __extension__ typedef

也就是说,__STD_TYPE __SSIZE_T_TYPE __ssize_t;这条语句其实就是 typedef __SSIZE_T_TYPE __ssize_t,那么重点就是找到__SSIZE_T_TYPE了,搜索__SIZE_T_TYPE,又没有什么有价值的信息了,与步骤3类似,我们又找到了这条语句:#include <bits/typesizes.h>  ,打开typesizes.h文件,搜索__SSIZE_T_TYPE,很轻松的就找到了#define __SSIZE_T_TYPE          __SWORD_TYPE,也就是说最开始的 __STD_TYPE __SSIZE_T_TYPE __ssize_t; 这条语句其实就是 typedef __SWORD_TYPE  __ssize_t,typesize.h文件里找不到__SWORD_TYPE,于是我们又回到了bit/types.h中,结果终于出现了。

    5.在bit/types.h中很轻松的就找到了下面这几行语句。

#if __WORDSIZE == 32
# define __SQUAD_TYPE           __quad_t
# define __UQUAD_TYPE           __u_quad_t
# define __SWORD_TYPE           int
# define __UWORD_TYPE           unsigned int
# define __SLONG32_TYPE         long int
# define __ULONG32_TYPE         unsigned long int
# define __S64_TYPE             __quad_t
# define __U64_TYPE             __u_quad_t
/* We want __extension__ before typedef's that use nonstandard base types
   such as `long long' in C89 mode.  */
# define __STD_TYPE             __extension__ typedef
#elif __WORDSIZE == 64
# define __SQUAD_TYPE           long int
# define __UQUAD_TYPE           unsigned long int
# define __SWORD_TYPE           long int
# define __UWORD_TYPE           unsigned long int
# define __SLONG32_TYPE         int
# define __ULONG32_TYPE         unsigned int
# define __S64_TYPE             long int
# define __U64_TYPE             unsigned long int
/* No need to mark the typedef with __extension__.   */
# define __STD_TYPE             typedef
#else
# error
#endif

       我们几乎都可以猜到__WORDSIZE是什么意思了,它的定义在#include <bits/wordsize.h>中,表示计算机系统是几位的。从上面我们知道,在32位计算机系统中,ssize_t 是int型,占4个字节,在64位计算机系统中,ssize_t是long int 型,占8个字节。


size_t:


    晕,size_t的资料居然找了半天。size_t大家都知道,是无符号整型,在/usr/include/i386-linux-gnu/sys/stddef.h下看到这么几条语句:

/* __size_t is a typedef on FreeBSD 5!, must not trash it. */
#else
#define __size_t
#endif
#ifndef __SIZE_TYPE__
#define __SIZE_TYPE__ long unsigned int
#endif
#if !(defined (__GNUG__) && defined (size_t))
typedef __SIZE_TYPE__ size_t;
#ifdef __BEOS__
typedef long ssize_t;

可以肯定的是,size_t是无符号整型,至于是long型,还是int型,可能不同的编译器有不同的定义,我这里没有64位的机器,无法验证。这也验证了我们上面所说的ssize_t其实就是一个long。

下面的是一点附加资料,证明我找到的是正确的。:-)

    一个基本的无符号整数的C / C + +类型。 它是sizeof操作符返回的结果类型。 该类型的大小是选择,因此,它可以存储在理论上是可能的任何类型的数组的最大大小。 在32位系统为size_t将采取32位和64位 - 64位。

参考资料:http://baike.baidu.com/view/3236587.htm

Data Type: ssize_t         This data type is used to represent the sizes of blocks that can be read or written in a single operation. It is similar to size_t, but must be a signed type. 参考资料: http://www.delorie.com/gnu/docs/glibc/libc_239.html

http://blog.youkuaiyun.com/lalor/article/details/7426184


<think>嗯,用户问的是C/C++中的ssize_t类型。首先,我需要确认这个类型的基本定义和用途。记得ssize_t是POSIX标准中的有符号整数类型,通常用于表示字节数或者可能返回错误的情况。不过C和C++标准里没有这个类型,所以可能属于系统特定的扩展。 接下来,要解释ssize_t和size_t的区别。size_t是无符号的,用于表示对象的大小,而ssize_t是有符号的,可以表示负数,比如-1常用来表示错误。比如read()或write()这样的系统调用会返回ssize_t,成功时返回读取的字节数,失败时返回-1。 然后需要考虑用户的使用场景。用户可能在处理文件I/O或网络编程时遇到这个类型,尤其是在Linux或Unix环境下。需要提醒用户注意可移植性问题,因为不是所有编译器都支持ssize_t,特别是在Windows上可能需要使用其他类型或者宏定义。 还要提到相关的函数和头文件,比如在Unix系统中,ssize_t定义在<sys/types.h>头文件中。此外,举例说明在read函数中的应用,如何检查返回值是否出错,以及如何处理错误情况。 可能用户遇到的常见问题,比如为什么不用int而用ssize_t,这时候需要解释类型大小的保证,ssize_t能够确保足够大以表示系统支持的最大文件尺寸,而int可能在某些系统上不够用。 最后,总结使用ssize_t的最佳实践,比如在使用前检查平台支持,包含正确的头文件,处理负数返回值等。同时,指出在C++中可能更倾向于使用标准库中的类型,如std::ptrdiff_t,但在与POSIX函数交互时仍需使用ssize_t。</think>在 C/C++ 中,`ssize_t` 是一个特殊的数据类型,主要用于处理可能包含负值的数据长度场景。以下是详细介绍: #### 1. 基本定义 - **POSIX 标准类型**:`ssize_t` 定义在 `<sys/types.h>` 头文件中(需包含 `<sys/types.h>` 或依赖它的头文件如 `<unistd.h>`) - **有符号整数**:表示带符号的尺寸类型(Signed Size Type),通常等价于 `signed long` 或 `signed long long`(具体取决于系统位数) - **用途**:主要用于系统调用中可能返回错误码的 I/O 操作(如 `read()`, `write()`) #### 2. 与 `size_t` 的对比 | 特性 | `ssize_t` | `size_t` | |--------------|----------------------------|----------------------------| | 符号性 | 有符号(可表示负数) | 无符号(仅非负数) | | 典型用途 | 返回字节数或错误码 | 表示内存/对象大小 | | 错误表示 | 用 `-1` 表示失败 | 无法直接表示错误 | | 标准来源 | POSIX 标准 | C/C++ 标准库 | #### 3. 典型使用场景 ```c #include <unistd.h> int main() { char buffer[1024]; ssize_t bytes_read = read(STDIN_FILENO, buffer, sizeof(buffer)); if (bytes_read == -1) { perror("读取失败"); // 处理错误 } else { printf("读取到 %zd 字节\n", bytes_read); // %zd 是 ssize_t 的格式说明符 } } ``` #### 4. 关键注意事项 - **平台差异**: - 在 Linux/macOS 等 POSIX 系统可直接使用 - Windows 原生环境不支持,需通过 `#include <BaseTsd.h>` 使用 `SSIZE_T` - **类型保证**: - 标准规定 `ssize_t` 的尺寸必须与 `size_t` 相同 - 典型范围:32 位系统为 `-2^31 ~ 2^31-1`,64 位系统为 `-2^63 ~ 2^63-1` #### 5. C++ 注意事项 - 不属于 C++ 标准,但可通过 POSIX 兼容系统使用 - 推荐做法: ```cpp #ifdef _WIN32 #include <BaseTsd.h> typedef SSIZE_T ssize_t; #endif ``` #### 6. 扩展知识 - 相关系统调用: ```c ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count); ``` - 错误处理模式: ```c ssize_t ret = some_syscall(); if (ret == -1) { // 通过 errno 获取具体错误 } else { // 使用正数值结果 } ``` 总结:`ssize_t` 是 POSIX 系统中处理带错误返回值的 I/O 操作的核心类型,在系统编程中需特别注意其有符号特性与错误处理逻辑。
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