c语言数据类型
来源:互联网 发布:什么是美工设计助理 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 06:48
在debian4.3.5上 测试结果: u_int64_t:头文件 stdlib.h uint64_t:头文件 stdint.h--------------------------------------------------我是分割线------------------------------------一、数据类型特别是int相关的类型在不同位数机器的平台下长度不同。C99标准并不规定具体数据类型的长度大小,只规定级别。作下比较:
16位平台
char----------------------------------------------------我是分割线----------------------------------- 在标准头文件发明以前就有了用户自定义类型。u_ 用户自定义, useru -- 无符号 unsigned 1个字节8位
short2个字节16位
int2个字节16位
long4个字节32位
指针2个字节
32位平台
char1个字节8位
short2个字节16位
int4个字节32位
long4个字节
long long 8个字节
指针4个字节
64位平台
char1个字节
short2个字节
int4个字节
long8个字节(区别)
long long 8个字节
指针8个字节(区别)
二、编程注意事项
为了保证平台的通用性,程序中尽量不要使用long数据库型。可以使用固定大小的数据类型宏定义:
typedef signed charint8_t
typedef short intint16_t;
typedef intint32_t;
# if __WORDSIZE == 64
typedef long intint64_t;
# else
__extension__
typedef long long intint64_t;
#endif
三、使用int时也可以使用intptr_t来保证平台的通用性,它在不同的平台上编译时长度不同,但都是标准的平台长度,比如64位机器它的长度就是8字节,32位机器它的长度是4字节,定义如下:
#if __WORDSIZE == 64
typedef long intintptr_t;
#else
typedef intintptr_t;
#endif
编程中要尽量使用sizeof来计算数据类型的大小
以上类型定义都有相应的无符号类型。
另外还有ssize_t和size_t分别是sign size_t和unsigned signed size of computerwordsize。它们也是表示计算机的字长,在32位机器上是int型,在64位机器上long型,从某种意义上来说它们等同于intptr_t和uintptr_t。它们在stddef.h里面定义。需要注意的是socket的accept函数在有些操作系统上使用size_t是不正确的,因为accept接收的int*类型,而size_t可能是long int 类型。后来BSD使用sock_t来替代它。一般来说,一个C的工程中一定要做一些这方面的工作,因为你会涉及到跨平台,不同的平台会有不同的字长,所以利用预编译和typedef可以让你最有效的维护你的代码。为了用户的方便,C99标准的C语言硬件为我们定义了这些类型,我们放心使用就可以了。
按照posix标准,一般整形对应的*_t类型为:1字节 uint8_t2字节 uint16_t4字节 uint32_t8字节 uint64_t
pecific integral type limits Specifier Common Equivalent Signing Bits Bytes Minimum Value Maximum Value int8_t
signed char
Signed81−128127uint8_t
unsigned char
Unsigned810255int16_t
short
Signed162−32,76832,767uint16_t
unsigned short
Unsigned162065,535int32_t
int
Signed324−2,147,483,6482,147,483,647uint32_t
unsigned int
Unsigned32404,294,967,295int64_t
long long
Signed648−9,223,372,036,854,775,8089,223,372,036,854,775,807uint64_t
unsigned long long
Unsigned648018,446,744,073,709,551,615
上面是一些与平台无关的数据类型,由于在32位机器和64位机器中,long占据不同的字节数,所以推荐使用上面的类型。。上面的类型的头文件是stdint.h
当Linux内核在体系结构差异较大的平台之间移植时,会产生与数据类型相关的问题。在编译内核时使用 -Wall -Wstrict-prototypes选项,可以避免很多错误的发生。
内核使用的基本数据类型主要有:
ØØ int 标准C语言整数类型;
ØØ u32 32位整数类型;
ØØ pid_t 特定内核对象pid的类型。
在不同的CPU体系结构上,C语言的数据类型所占空间不一样。下面是在x86下数据类型所占的字节数:
arch
char
short
int
long
ptr
long-long
u8
u16
u32
u64
i686
1
2
4
4
4
8
1
2
4
8
下面是在其他平台上的数据类型所占的字节数:
arch
char
short
int
long
ptr
long-long
u8
u16
u32
u64
i386
1
2
4
4
4
8
1
2
4
8
alpha
1
2
4
8
8
8
1
2
4
8
armv4l
1
2
4
4
4
8
1
2
4
8
ia64
1
2
4
8
8
8
1
2
4
8
m68k
1
2
4
4
4
8
1
2
4
8
mips
1
2
4
4
4
8
1
2
4
8
ppc
1
2
4
4
4
8
1
2
4
8
sparc
1
2
4
4
4
8
1
2
4
8
sparc64
1
2
4
4
4
8
1
2
4
8
其中基于sparc64平台的Linux用户空间可以运行32位代码,用户空间指针是32位宽的,但内核空间是64位的。
内核中的地址是unsigned long类型,指针大小和long类型相同。
内核提供下列数据类型。所有类型在头文件<include/asm/types.h>中声明,这个文件又被头文件<Linux/types.h>所包含。下面是include/asm/types.h文件。这是对ARM体系结构中 /asm/types.h文件中的一些定义: 因为我是对arm体系结构进行了配置
#ifndef __ASM_ARM_TYPES_H #define __ASM_ARM_TYPES_H #ifndef __ASSEMBLY__ typedef unsigned short umode_t; /* * __xx is ok: it doesn't pollute the POSIX namespace. Use these in the * header files exported to user space */ typedef __signed__ char __s8; typedef unsigned char __u8; typedef __signed__ short __s16; typedef unsigned short __u16; typedef __signed__ int __s32; typedef unsigned int __u32; #if defined(__GNUC__) && !defined(__STRICT_ANSI__) typedef __signed__ long long __s64; typedef unsigned long long __u64; #endif #endif /* __ASSEMBLY__ */ /* * These aren't exported outside the kernel to avoid name space clashes */ #ifdef __KERNEL__ #define BITS_PER_LONG 32 #ifndef __ASSEMBLY__ typedef signed char s8; typedef unsigned char u8; typedef signed short s16; typedef unsigned short u16; typedef signed int s32; typedef unsigned int u32; typedef signed long long s64; typedef unsigned long long u64; /* Dma addresses are 32-bits wide. */ typedef u32 dma_addr_t; typedef u32 dma64_addr_t; #endif /* __ASSEMBLY__ */ #endif /* __KERNEL__ */ #endif
使用有前缀的类型用于将变量显露给用户空间,如_ _u8类型。例如:一个驱动程序通过ioctl函数与运行在用户空间的程序交换数据,应该用_ _u32来声明32位的数据类型。
有时内核使用C语言的类型,如unsigned int,这通常用于大小独立于体系结构的数据项。 内核中许多数据类型由typedef声明,这样方便移植。如使用pid_t类型作为进程标志符(pid)的类型,而不是int类型,pid_t屏蔽了在不同平台上的实际数据类型的差异。
如果不容易选择合适的类型,就将其强制转换成最可能的类型(long或unsigned long)。
如上面所说,在<include/linux/types.h>中又把你所配置的体系结构中定义的类型的类型定义
<include/asm/types.h>包含进去了:下面把<include/linux/types.h>这个文件贴出来,我的内核版本是2.6.16.28。
#ifndef _LINUX_TYPES_H #define _LINUX_TYPES_H #ifdef __KERNEL__ #include <linux/config.h> #define BITS_TO_LONGS(bits) / (((bits)+BITS_PER_LONG-1)/BITS_PER_LONG) #define DECLARE_BITMAP(name,bits) / unsigned long name[BITS_TO_LONGS(bits)] #define BITS_PER_BYTE 8 #endif #include <linux/posix_types.h> #include <asm/types.h> #ifndef __KERNEL_STRICT_NAMES typedef __u32 __kernel_dev_t; typedef __kernel_fd_set fd_set; typedef __kernel_dev_t dev_t; typedef __kernel_ino_t ino_t; typedef __kernel_mode_t mode_t; typedef __kernel_nlink_t nlink_t; typedef __kernel_off_t off_t; typedef __kernel_pid_t pid_t; typedef __kernel_daddr_t daddr_t; typedef __kernel_key_t key_t; typedef __kernel_suseconds_t suseconds_t; typedef __kernel_timer_t timer_t; typedef __kernel_clockid_t clockid_t; typedef __kernel_mqd_t mqd_t; #ifdef __KERNEL__ typedef __kernel_uid32_t uid_t; typedef __kernel_gid32_t gid_t; typedef __kernel_uid16_t uid16_t; typedef __kernel_gid16_t gid16_t; #ifdef CONFIG_UID16 /* This is defined by include/asm-{arch}/posix_types.h */ typedef __kernel_old_uid_t old_uid_t; typedef __kernel_old_gid_t old_gid_t; #endif /* CONFIG_UID16 */ /* libc5 includes this file to define uid_t, thus uid_t can never change * when it is included by non-kernel code */ #else typedef __kernel_uid_t uid_t; typedef __kernel_gid_t gid_t; #endif /* __KERNEL__ */ #if defined(__GNUC__) && !defined(__STRICT_ANSI__) typedef __kernel_loff_t loff_t; #endif /* * The following typedefs are also protected by individual ifdefs for * historical reasons: */ #ifndef _SIZE_T #define _SIZE_T typedef __kernel_size_t size_t; #endif #ifndef _SSIZE_T #define _SSIZE_T typedef __kernel_ssize_t ssize_t; #endif #ifndef _PTRDIFF_T #define _PTRDIFF_T typedef __kernel_ptrdiff_t ptrdiff_t; #endif #ifndef _TIME_T #define _TIME_T typedef __kernel_time_t time_t; #endif #ifndef _CLOCK_T #define _CLOCK_T typedef __kernel_clock_t clock_t; #endif #ifndef _CADDR_T #define _CADDR_T typedef __kernel_caddr_t caddr_t; #endif /* bsd */ typedef unsigned char u_char; typedef unsigned short u_short; typedef unsigned int u_int; typedef unsigned long u_long; /* sysv */ typedef unsigned char unchar; typedef unsigned short ushort; typedef unsigned int uint; typedef unsigned long ulong; #ifndef __BIT_TYPES_DEFINED__ #define __BIT_TYPES_DEFINED__ typedef __u8 u_int8_t; typedef __s8 int8_t; typedef __u16 u_int16_t; typedef __s16 int16_t; typedef __u32 u_int32_t; typedef __s32 int32_t; #endif /* !(__BIT_TYPES_DEFINED__) */ typedef __u8 uint8_t; typedef __u16 uint16_t; typedef __u32 uint32_t; #if defined(__GNUC__) && !defined(__STRICT_ANSI__) typedef __u64 uint64_t; typedef __u64 u_int64_t; typedef __s64 int64_t; #endif /* this is a special 64bit data type that is 8-byte aligned */ #define aligned_u64 unsigned long long __attribute__((aligned(8))) /* * The type used for indexing onto a disc or disc partition. * If required, asm/types.h can override it and define * HAVE_SECTOR_T */ #ifndef HAVE_SECTOR_T typedef unsigned long sector_t; #endif /* * The type of an index into the pagecache. Use a #define so asm/types.h * can override it. */ #ifndef pgoff_t #define pgoff_t unsigned long #endif #endif /* __KERNEL_STRICT_NAMES */ /* * Below are truly Linux-specific types that should never collide with * any application/library that wants linux/types.h. */ #ifdef __CHECKER__ #define __bitwise__ __attribute__((bitwise)) #else #define __bitwise__ #endif #ifdef __CHECK_ENDIAN__ #define __bitwise __bitwise__ #else #define __bitwise #endif typedef __u16 __bitwise __le16; typedef __u16 __bitwise __be16; typedef __u32 __bitwise __le32; typedef __u32 __bitwise __be32; #if defined(__GNUC__) && !defined(__STRICT_ANSI__) typedef __u64 __bitwise __le64; typedef __u64 __bitwise __be64; #endif #ifdef __KERNEL__ typedef unsigned __bitwise__ gfp_t; #endif struct ustat { __kernel_daddr_t f_tfree; __kernel_ino_t f_tinode; char f_fname[6]; char f_fpack[6]; }; #endif /* _LINUX_TYPES_H */
这里面我以可以看到一些自定义类型,如loff_t,size_t等。
typedef __kernel_uid_t uid_t;typedef __kernel_gid_t gid_t;
typedef __kernel_loff_t loff_t;
这样就将loff_t类型定义为__kernel_loff_t这个类型了,uid_t类型定义了__kernel_uid_t类型了,但是现在__kernel_loff_t __kernel_uid_t这种类型是很明显地与体系结构是相关的,对于arm的体系结构,则定义在<include/asm-arm/posix_types.h>,代码如下:
/* * linux/include/asm-arm/posix_types.h * * Copyright (C) 1996-1998 Russell King. * * This program is free software; you can redistribute it and/or modify * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as * published by the Free Software Foundation. * * Changelog: * 27-06-1996 RMK Created */#ifndef __ARCH_ARM_POSIX_TYPES_H#define __ARCH_ARM_POSIX_TYPES_H/* * This file is generally used by user-level software, so you need to * be a little careful about namespace pollution etc. Also, we cannot * assume GCC is being used. */typedef unsigned long __kernel_ino_t;typedef unsigned short __kernel_mode_t;typedef unsigned short __kernel_nlink_t;typedef long __kernel_off_t;typedef int __kernel_pid_t;typedef unsigned short __kernel_ipc_pid_t;typedef unsigned short __kernel_uid_t;typedef unsigned short __kernel_gid_t;typedef unsigned int __kernel_size_t;typedef int __kernel_ssize_t;typedef int __kernel_ptrdiff_t;typedef long __kernel_time_t;typedef long __kernel_suseconds_t;typedef long __kernel_clock_t;typedef int __kernel_timer_t;typedef int __kernel_clockid_t;typedef int __kernel_daddr_t;typedef char * __kernel_caddr_t;typedef unsigned short __kernel_uid16_t;typedef unsigned short __kernel_gid16_t;typedef unsigned int __kernel_uid32_t;typedef unsigned int __kernel_gid32_t;typedef unsigned short __kernel_old_uid_t;typedef unsigned short __kernel_old_gid_t;typedef unsigned short __kernel_old_dev_t;#ifdef __GNUC__typedef long long __kernel_loff_t;#endiftypedef struct {#if defined(__KERNEL__) || defined(__USE_ALL) int val[2];#else /* !defined(__KERNEL__) && !defined(__USE_ALL) */ int __val[2];#endif /* !defined(__KERNEL__) && !defined(__USE_ALL) */} __kernel_fsid_t;#if defined(__KERNEL__) || !defined(__GLIBC__) || (__GLIBC__ < 2)#undef __FD_SET#define __FD_SET(fd, fdsetp) / (((fd_set *)(fdsetp))->fds_bits[(fd) >> 5] |= (1<<((fd) & 31)))#undef __FD_CLR#define __FD_CLR(fd, fdsetp) / (((fd_set *)(fdsetp))->fds_bits[(fd) >> 5] &= ~(1<<((fd) & 31)))#undef __FD_ISSET#define __FD_ISSET(fd, fdsetp) / ((((fd_set *)(fdsetp))->fds_bits[(fd) >> 5] & (1<<((fd) & 31))) != 0)#undef __FD_ZERO#define __FD_ZERO(fdsetp) / (memset (fdsetp, 0, sizeof (*(fd_set *)(fdsetp))))#endif#endif
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