不用sizeof()求系统int型位数

本文介绍了几种计算整型变量在内存中所占字节数的方法,包括利用无符号整型来计算位数的方法及利用整型数组的两个相邻元素的地址之差来确定整型大小的方法。

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腾讯在线笔试的时候遇到了这一题,突然发现自己想到的方法有限,所以把自己想到的和网上给出的一些方法总结起来。

自己想到的方法

  • 利用无符号整型来计算位数,无符号整型的最大值所有位都是1,可以求出所有的位数
int byteOfInt()
{
    unsigned int MAX_INT  = ~0;
    int bits = 0;
    while (MAX_INT) {
        ++bits;
        MAX_INT >>= 1; //也可以这么写MAX_INT = MAX_INT - 1;
    }
    return bits / 8;
}

这里的一个注意事项就是要使用无符号整型,因为如果有符号整型的话第一位是符号位,这就牵扯到包含有符号位的整型值的右移操作,有符号的数字右移是前面填充的是符号位。MSDN这一句话说的比较到位:

* 右移运算符将导致 shift-expression 中的位模式向右移动 additive-expression 所指定的位数。 对于无符号数字,因移位运算而空出的位上将用零填充。 对于有符号数字,符号位用于填充空出的位。 也就是说,如果数字为正,则使用 0;如果数字为负,则使用 1。*
所以最后得到的bits会比实际上的位数少1位

网上的方法

利用整型数组的两个相邻元素的地址之差来确定整型大小

#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{

        int a[2];
        printf("%x %x\n", &a[0], &a[1]);

        int nbytes;
        nbytes = int(&a[1]) - int(&a[0]);
        printf("%d\n", nbytes);

        int nbytes2;
        nbytes2 = &a[1] - &a[0];
        printf("%d\n", nbytes2);

        return 0;
}

这段代码在我的64位机器上是运行不了了,因为64位机器的指针长度在我的系统下是8字节了,因此需要用long long类型来接收,为了防止不同编译器在不同系统下对这个的限制,所以最好还是使用long long类型来处理:

    int a[2];
    unsigned long long add1 = (unsigned long long)&a[0];
    unsigned long long add2 = (unsigned long long)&a[1];
    printf("%llu", add1);
    printf("%llu", add2);
    return add2 - add1;

下面的宏定义也可以实现相同的效果
c
#define MySizeOf(value) ((char*)(&value+1) - (char*)(&value))

<think>我们被要回答关于int数据类在不同编程语言中的位数问题,特别是C/C++和其他语言。同时,我们需要参考提供的引用内容,并在回答中适当引用。 根据引用[2],在C/C++中,int的大小依赖于操作系统和编译器。在32位系统中,int通常为4字节(32位),在64位系统中,int可能也是4字节(但指针类是8字节)。引用[2]中的代码示例展示了在32位编译器下各种数据类的大小,其中int的大小输出为4(字节)。 在C++中,int的大小与C语言相同,但C++提供了更多固定大小的整数类(如int32_t、int64_t)来确保大小一致(引用[1])。 对于其他语言: - Java:int固定为32位(4字节)。 - Python:int是动态大小的,可以表示任意大整数。 - JavaScript:没有真正的int,所有数字都是64位浮点数,但位操作符会将数字视为32位整数。 因此,我们可以这样组织回答: 1. 介绍C/C++中int位数:取决于平台和编译器,通常32位系统为4字节(32位),64位系统可能也是4字节(但指针是8字节)。引用[2]中的示例显示在32位编译器下int为4字节。 2. 其他语言:Java固定32位;Python动态大小;JavaScript没有真正的int,但位操作时视为32位整数。 3. 建议:如果需要固定大小的整数,在C/C++中可以使用<stdint.h>中的int32_t等类。 同时,生成相关问题: 1. 在C语言中如何获取int的大小? 2. 为什么在64位系统int通常还是32位? 3. 在Java中intInteger有什么区别? 注意:在回答中引用引用[2](关于C/C++中int大小)和引用[1](关于C++与C在数据类上的相似与区别)的地方需要标注引用标记。 最后,确保数学表达式使用$...$格式,独立公式使用$$...$$格式。</think>### int数据类在不同编程语言中的位数详解 int数据类位数在不同编程语言和平台中存在显著差异,主要取决于**语言规范**和**底层系统架构**。以下是主要编程语言的详细分析: #### 1. C/C++中的int位数(核心参考引用[2]) - **非固定大小**:C/C++标准未明确定义int的固定位数,仅要: - `sizeof(int) ≤ sizeof(long)` - 最小范围:$-32,767$ 到 $32,767$(即至少16位) - **实际实现取决于编译器和系统**: - **32位系统**:通常为 **4字节(32位)**,范围 $-2^{31}$ 到 $2^{31}-1$(约±21亿) - **64位系统**:多数编译器保持 **4字节(32位)**,但指针类变为8字节(引用[2]中的`sizeof(char*)`输出为4或8) - **验证方法**(引用[2]示例): ```c #include <stdio.h> int main() { printf("int size: %d bytes\n", sizeof(int)); // 输出实际大小 return 0; } ``` - **固定大小替代方案**: - `int32_t`(精确32位) - `int64_t`(精确64位) - 需包含`<stdint.h>`头文件 > 关键点:C++在数据类上与C高度兼容,但提供了更严格的类检查(引用[1])。 #### 2. 其他编程语言的int位数 | 语言 | int位数 | 范围 | 特性说明 | |-------------|----------------|--------------------------|-----------------------------| | **Java** | 固定32位 | $-2^{31}$ 到 $2^{31}-1$ | 严格遵循JVM规范 | | **C#** | 固定32位 | $-2^{31}$ 到 $2^{31}-1$ | 与Java相同 | | **Python** | 动态扩展 | 理论上无限大 | 自动处理大整数(如`10**100`)| | **JavaScript**| 隐式64位浮点 | $\pm(2^{53}-1)$ | 所有数字均为`Number`类 | #### 3. 为什么位数差异重要? 1. **溢出风险**(引用[3]示例) 32位int最大值为$2,147,483,647$,超出会导致未定义行为: ```c int a = 2147483647; // 最大值 a += 1; // 溢出!结果可能为-2147483648 ``` 2. **内存优化** 在嵌入式系统中常使用`short`(16位)或`char`(8位)节省空间。 3. **跨平台兼容性** 需用`固定大小类`(如`int32_t`)确保可移植性。 #### 4. 如何安全使用int - **检查范围**: 在运算前验证值是否在$[INT\_MIN, INT\_MAX]$内 - **使用无符号类**: `unsigned int`将范围提升至$0$ 到 $4,294,967,295$(32位时) - **启用编译器警告**: GCC中`-Wconversion`可检测隐式溢出 > 编程提示:引用[4]的素数判断案例中,循环条件`i <= m/2`依赖int的除法截断特性,需确保m为正整数。 --- ### 常见问题解答 **Q:为什么64位系统仍用32位int?** A:保持与旧代码兼容,且32位已满足多数需。指针类(如`char*`)会扩展至64位(引用[2])。 **Q:Python如何处理大整数?** A:通过动态内存分配实现任意精度,但计算效率低于固定位整数。 **Q:如何检测当前系统int大小?** A:在C/C++中用`sizeof(int)`,其他语言查文档或输出`sys.maxsize`(Python)等。
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