intmax_t / uintmax_t
Представим себе следующую ситуацию. Мы работаем с какой-то переменной "var" беззнакового целочисленного типа данных, определенного программистом.
mytype_t var;Длина переменной нам неизвестна или может меняться в зависимости от реализации компилятора. Наша задача - корректно вывести значение этой переменной с помощью функции printf. Какой модификатор вывода следует использовать? Может, "llu", чтобы наверняка?
printf("%llu", (unsigned long long)var);А что, если эта переменная принадлежит к типу, который больше, чем unsigned long long, и для него не определен модификатор вывода? Тут на помощь и приходит uintmax_t.
Согласно стандарту, типы данных intmax_t и uintmax_t являются соответственно знаковыми и беззнаковыми целочисленными типами с максимально поддерживаемой длинной. Они могут быть представлены через расширенные целочисленные типы. Пункт стандарта 7.18.1.5 требует лишь, чтобы intmax_t и uintmax_t могли поместить значения, которые представляются любыми другими целочисленными типами данных. Как и расширенные целочисленные типы, они определены в заголовочном файле stdint.h вместе со своими минимальными и максимальными значениями INTMAX_MIN, INTMAX_MAX и UINTMAX_MAX. Для intmax_t и uintmax_t модификатором ввода/вывода является буква "j". Стоит упомянуть, что Visual Studio 2012 и более ранние версии не поддерживают этот модификатор. Так как любое беззнаковое целочисленное значение может поместиться в uintmax_t, то приведение к этому типу гарантирует сохранение числа. Корректный вывод переменной "var" будет выглядеть так:
printf("%ju", (uintmax_t) var);Аналогичная ситуация и с функцией "scanf".
mytype_t var;
scanf("%llu", &var);Такой код может привести к некорректному считыванию числа, если mytype_t больше, чем unsigned long long или к переполнению переменной "var", если mytype_t меньше, чем unsigned long long. Точное считывание можно обеспечить следующим образом:
mytype_t var;
uintmax_t temp;
scanf("%ju", &temp);
if(temp <= MYTYPE_MAX)
var = temp;Но есть один нюанс. Некоторые читатели, использующие __int128 или его беззнаковый аналог, могут задаться вопросом: почему в моем компиляторе clang или gcc intmax_t определен как long long, тогда как его размер меньше, чем у __int128? Все дело в том, что clang и gcc не рассматривают __int128 как расширенный целочисленный тип, так как это влечет за собой изменение intmax_t, а это уже нарушает ABI-совместимость с другими приложениями.
Представьте, что у вас есть программа, которая использует функцию с параметром intmax_t в динамической библиотеке. Если компилятор изменит значение intmax_t и перекомпилирует программу, то она и библиотека будут ссылаться на разные типы, нарушая бинарную совместимость.
В конечном итоге intmax_t/uintmax_t немного не соответствуют целям, описанным для них в стандарте.
Дополнительные ссылки:
- CERT C Coding Standard. INT15-C. Use intmax_t or uintmax_t for formatted IO on programmer-defined integer types.
- Stack Overflow. What ABI, if any, restricts the size of [u]intmax_t?
- Stack Overflow. Why in g++ std::intmax_t is not a __int128_t?
- Stack Overflow. Why isn't there int128_t?
0