intmax_t与uintmax_t是否保证大小一致？C++17合规性验证

针对你给出的代码断言，结合C++17标准要求，逐一分析如下：

核心断言：sizeof(std::uintmax_t) == sizeof(std::intmax_t) #

这个断言肯定能在标准合规的C++17编译器中通过。

C++17里的<cstdint>直接沿用了C11标准对intmax_t和uintmax_t的定义：

• intmax_t是能容纳所有有符号整数类型值的有符号整数类型
• uintmax_t是能容纳所有无符号整数类型值的无符号整数类型，且它的二进制有效位数和intmax_t完全一致

由于sizeof返回的是类型占用的字节数，同一编译器下每个字节的二进制位数（CHAR_BIT）是固定值，因此二进制位数相同意味着字节数必然相等，sizeof的结果肯定一致。

次要断言 #

1. UINTMAX_MAX == static_cast<std::uintmax_t>(INTMAX_MAX) * 2 + 1 #

这个断言基本都能通过，不管编译器采用哪种有符号整数表示方式（补码、原码、反码）。

不管是补码、原码还是反码，INTMAX_MAX的值都是2^(M-1)-1（M是类型的二进制有效位数），UINTMAX_MAX则是2^M-1。把INTMAX_MAX转成uintmax_t后乘以2加1，计算结果正好是2^M-1，和UINTMAX_MAX相等，所以这个断言总能成立。

2. -static_cast<std::intmax_t>(UINTMAX_MAX / 2) - 1 == INTMAX_MIN #

这个断言无法保证在所有标准合规的C++17编译器中通过。

C++17并没有强制要求有符号整数必须使用补码：

• 如果是补码实现，INTMAX_MIN是-2^(M-1)，左边计算结果正好等于这个值，断言成立
• 如果是原码或反码实现，INTMAX_MIN是-(2^(M-1)-1)，左边计算出来的是-2^(M-1)，和INTMAX_MIN不相等，断言就会失败

总结 #

• 核心断言（大小相等）：完全符合C++17标准要求，肯定能通过
• 第一个次要断言：无论有符号整数用哪种表示方式，数值关系都满足，基本都能通过
• 第二个次要断言：仅在采用补码的编译器中有效，C++17允许非补码实现，所以无法保证

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Piotr Siupa