将 sizeof() 的结果分配给 ssize_t

Question

我碰巧需要将 sizeof(x) 的结果与 ssize_t 的结果进行比较。

当然 GCC 报错了（幸运的是我（我用的是 -Wall -Wextra -Werror）），我决定做一个宏来得到 sizeof().

的签名版本

#define ssizeof (ssize_t)sizeof

然后我可以这样使用它：

for (ssize_t i = 0; i < ssizeof(x); i++)

问题是，我能保证SSIZE_MAX >= SIZE_MAX吗？我想，可悲的是，这永远不会是真的。

或者至少 sizeof(ssize_t) == sizeof(size_t)，这将减少一半的值，但仍然足够接近。

我在 POSIX 文档中没有找到 ssize_t 和 size_t 之间的任何关系。

相关问题：

Answer 1

请注意，您实际上不能这样做。

x86 中可能的最大对象 Linux 大小刚好低于 0xB0000000，而 SSIZE_T_MAX 是 0x7FFFFFFF。

我还没有检查 read 和东西是否真的可以处理最大可能的对象，但如果它们可以的话，它会像这样工作：

ssize_t result = read(fd, buf, count);
if (result != -1) {
    size_t offset = (size_t) result;
    /* handle success */
} else {
    /* handle failure */
}

您可能会发现 libc 被破坏了。如果是这样，如果内核是好的，这将起作用：

ssize_t result = sys_read(fd, buf, count);
if (result >= 0 || result < -256) {
    size_t offset = (size_t) result;
    /* handle success */
} else {
    errno = (int)-result;
    /* handle failure */
}

Answer 2

不保证SSIZE_MAX >= SIZE_MAX。事实上，情况不太可能是这样，因为 size_t 和 ssize_t 很可能是对应的无符号和有符号类型，所以（在所有实际架构上）SIZE_MAX > SSIZE_MAX。将无符号值转换为无法保存该值的有符号类型是未定义的行为。所以从技术上讲，您的宏有问题。

实际上，至少在 64 位平台上，如果要转换为 ssize_t 的值是实际存在的对象的大小，则不太可能遇到麻烦。但如果对象是理论上的（例如 sizeof(char[3][1ULL<<62])），您可能会感到不愉快。

注意类型ssize_t唯一有效的负值是-1，这是一个错误指示。您可能会混淆由 Posix 定义的 ssize_t 和自 C99 以来在标准 C 中定义的 ptrdiff_t。这两种类型在大多数平台上是相同的，通常是 size_t 对应的有符号整数类型，但其中 none 的行为由任一标准保证。但是，这两种类型的语义是不同的，使用时需要注意：

ssize_t 由多个 Posix 接口 return 编辑，以允许函数发出已处理字节数或错误指示的信号;错误指示必须为 -1。没有期望任何可能的尺寸都适合 ssize_t； Posix 理由指出：

A conforming application would be constrained not to perform I/O in pieces larger than {SSIZE_MAX}.

对于returnssize_t的大部分接口来说这不是问题，因为Posix一般不需要接口来保证处理所有数据。例如，read 和 write 都接受描述缓冲区长度的 size_t read/written 和 return 描述缓冲区长度的 ssize_t实际字节数 read/written；这意味着即使有更多数据可用，也不会超过 SSIZE_MAX 字节 read/written 。然而，Posix 的基本原理还指出，一个特定的实现可能会提供一个扩展，允许处理更大的块（"a conforming application using extensions would be able to use the full range if the implementation provided an extended range"），这个想法是该实现可以，例如，指定 return 除了 -1 之外的值将通过将它们转换为 size_t 来解释。这样的扩展是不可移植的；在实践中，大多数实现确实将可以在单个调用中处理的字节数限制为可以在 ssize_t.
ptrdiff_t 是（在标准 C 中）两个指针之间的差异结果的类型。为了明确定义减法指针，两个指针必须指向同一个对象，要么指向对象，要么指向紧跟在对象之后的字节。 C 委员会认识到，如果 ptrdiff_t 是 size_t 的带符号等价物，那么两个指针之间的差异可能无法表示，从而导致未定义的行为，但他们更喜欢要求 ptrdiff_t 是比 size_t 更大的类型。你可以反对这个决定——很多人都反对——但它自 C90 以来就已经存在，现在似乎不太可能改变。（来自 §6.5.6/9 的当前标准措辞："If the result is not representable in an object of that type [ptrdiff_t], the behavior is undefined."）

与 Posix 一样，C 标准没有定义未定义的行为，因此将其解释为禁止两个指针相减是错误的大物体。始终允许实现定义标准未定义的行为结果，因此实现指定如果 P 和 Q 是指向同一对象的两个指针是完全有效的，其中 P >= Q，那么即使减法溢出，(size_t)(P - Q) 也是指针之间数学上正确的差值。当然，依赖于此类扩展的代码不会完全可移植，但如果扩展足够普遍，那可能不是问题。

作为最后一点，使用 -1 作为错误指示（在 ssize_t 中）和作为指针减法的可能可转换结果（在 ptrdiff_t 中）的歧义不太可能如果 size_t 与指针一样大，则在实践中出现。如果 size_t 和指针一样大，那么 P-Q 在数学上正确的值可能是 (size_t)(-1)（又名 SIZE_MAX）的唯一方法是 P 和 Q 指的是大小 SIZE_MAX，假设 size_t 与指针的宽度相同，这意味着对象加上后面的字节占据了所有可能的指针价值。这与某些指针值 (NULL) 与任何有效地址不同的要求相矛盾，因此我们可以得出结论，对象的真实最大大小必须小于 SIZE_MAX。

Answer 3

我要把它当作一个 X-Y 问题。您遇到的问题是您想要将有符号数与无符号数进行比较。而不是将 sizeof 的结果转换为 ssize_t，您应该检查 ssize_t 值是否小于零。如果是，那么您知道它小于您的 size_t 值。如果不是，则可以将其转换为 size_t，然后进行比较。

例如，这里有一个比较函数，如果有符号数小于无符号数，则为 returns -1，如果等于则为 0，如果有符号数大于无符号数则为 1数量：

int compare(ssize_t signed_number, size_t unsigned_number) {
    int ret;
    if (signed_number < 0 || (size_t) signed_number < unsigned_number) {
        ret = -1;
    }
    else {
        ret = (size_t) signed_number > unsigned_number;
    }
    return ret;
}

如果您想要的只是等同于 < 的操作，您可以使用类似这样的操作来简化一些操作：

(signed_number < 0 || (size_t) signed_number < unsigned_number))

如果 signed_number 小于 unsigned_number，该行会给你 1 并且它限制了分支开销。只需要一个额外的 < 操作和一个 logical-OR.

Answer 4

ssize_t 是 POSIX 类型，它没有定义为 C 标准的一部分。 POSIX定义ssize_t必须能够处理区间[-1,SSIZE_MAX]内的数字，所以原则上它甚至不需要是普通的有符号类型。这个有点奇怪的定义的原因是唯一使用 ssize_t 的地方是 read/write/etc 的 return 值。函数。

实际上，它始终是与 size_t 大小相同的普通有符号类型。但是如果你想对你的类型真正迂腐，除了处理 IO 系统调用的 return 值之外，你不应该将它用于其他目的。对于一般的 "pointer-sized" 有符号整数类型，C89 定义了 ptrdiff_t。这在实践中将与 ssize_t.

相同

此外，如果您查看 official spec for read()，您会看到 'nbyte' 参数表示 'If the value of nbyte is greater than {SSIZE_MAX}, the result is implementation-defined.'。因此，即使 size_t 能够表示比 SSIZE_MAX 更大的值，使用比 IO 系统调用更大的值是实现定义的行为（唯一使用 ssize_t 的地方，如前所述）。与 write() 等类似

将 sizeof() 的结果分配给 ssize_t

Assign result of sizeof() to ssize_t

c

posix

sizeof