关于std::streamsize与size_t的关系及相关类型简化可行性的技术咨询
嘿,咱们一步步拆解你的问题,把这些C++标准库类型的关系和疑问讲明白:
1. 「std::streamsize是std::size_t的有符号对应」是什么意思?
这句话的核心是说,std::streamsize被设计用来承担和无符号的std::size_t相对应的有符号整数场景——比如在流操作里,我们需要表示字节计数、偏移量这类可能为负的值(比如从当前位置往前跳几个字节),而size_t只能表示非负的大小,这时候streamsize就派上用场了。它是专门为IO流的长度、位置相关操作设计的有符号类型。
2. 标准是否要求std::is_same_v<std::streamsize, std::make_signed_t<std::size_t>>?
答案是没有强制要求。C++标准只规定了:
std::streamsize必须是一个有符号整数类型,且能容纳至少-2^15到2^15-1的范围(也就是至少16位有符号);std::size_t是无符号整数类型,能容纳任何对象的大小,最小范围是0到2^16-1。
具体的底层类型是由实现(编译器/标准库)决定的。比如在某些平台上,size_t是32位无符号,而streamsize可能用64位有符号的int64_t,这时候两者就不是同一个类型。只有在大多数常见平台(比如x86_64)上,streamsize通常和std::make_signed_t<std::size_t>是同类型,但这是实现惯例,不是标准强制要求。
3. 两者是否有宽度保证(其中一个至少和另一个一样宽)?
标准里没有明确的强制保证。不过从实际实现来看,几乎所有主流平台上,streamsize的宽度都和size_t一致(比如都是32位或64位),毕竟IO操作的长度通常和对象大小的范围是匹配的。但如果碰到一些特殊的嵌入式平台,两者宽度不同也是符合标准的。
4. 能不能用std::streamsize简化std::common_type_t<std::ptrdiff_t, std::make_signed_t<decltype(c.size())>>?
首先,这个复杂的类型其实是std::ssize的返回类型——它是为了兼容不同容器的size()返回值(通常是size_t)和指针差值类型ptrdiff_t,取两者的公共有符号类型。
从标准合规性来说,不能直接用streamsize替代。因为标准没有保证streamsize和这个公共类型是等价的:比如假设某个平台上,ptrdiff_t是64位有符号,size_t是32位无符号,那么这个公共类型是64位有符号,但如果streamsize是32位有符号,替换后就会出现类型不匹配的问题。
当然,在大多数日常开发的主流平台上,两者可能是同一个类型,替换后代码能正常运行,但这属于依赖实现细节的做法,不符合标准的可移植性要求。如果想简化代码,更稳妥的方式是直接用auto接收std::ssize的返回值,或者用std::ssize_t(C++20起引入的类型,就是专门对应这个公共类型的)。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者ByteEater

