size_t 是否足够大以表示任何类型的大小？ [复制]答案

【问题标题】：Is size_t large enough to represent size of any type? [duplicate]size_t 是否足够大以表示任何类型的大小？ [复制]
【发布时间】：2020-01-09 15:08:00
【问题描述】：

size_t 是否保证足够大以表示任何类型的大小？根据this参考：

size_t可以存储一个理论上可能的对象的最大尺寸任何类型（包括数组）。

这通常是一个可靠的参考，但我在标准的相关部分中找不到任何证明或争议这一主张的内容。

【问题讨论】：

size_t 是 sizeof 运算符“返回”的类型，因此编译器应确保声明的对象适合它。至于动态分配的数组，我认为在技术上没有保证，但实际上，实现通常会将分配的大小限制为 ptrdiff_t，以防止 UB 在同一个对象中进行远距离指针减法。
@PSkocik 这就是为什么我用“语言律师”标记它
@PSkocik 鉴于malloc() 的大小参数是size_t，似乎很难想象一个实现能够动态分配大于size_t 可以表示的任何东西。如果您假设 calloc() 可以分配一个更大的对象，因为结果大小是两个 size_t 参数的乘积，这意味着必须有一个无符号整数类型能够表示大于 size_t 的大小并且更大type 应该被用作实际的size_t 类型。这似乎充其量是不正当的。
@AndrewHenle 是的
@PSkocik 好吧，一点挖掘表明“[t]he calloc 函数为 nmemb 对象数组分配空间”。根据 C 标准，数组是否被视为一个对象？如果不是，这是一个漏洞，允许calloc() 创建大于size_t 可以表示的数组。现在我们已经进入了语言律师理论的兔子洞......

【解决方案1】：

是的。 size_t 在 stddef.h 中定义，根据 sizeof 运算符 (6.5.3.4) 部分中的C99 standard：

结果的值是实现定义的，其类型（无符号整数类型）是size_t，在<stddef.h>（和其他头文件）中定义。

自从

sizeof 运算符产生其操作数的大小（以字节为单位）

并且它的返回类型是size_t，size_t必须能够包含任何类型的大小。

【讨论】：

它在任何地方都没有说“它足够大”。具体来说，它没有说明“任何理论上可能的对象的最大尺寸”
@Ayxan 但是，它确实说“sizeof 运算符产生其操作数的大小（以字节为单位）”。因此，size_t 必须足够大以存储可以应用sizeof 的任何操作数的大小（否则sizeof 不会屈服于标准要求它产生的内容）。
@Angew 还有未声明的、动态分配的对象。在某种程度上可以想象（尽管实际上极不可能）你可以调用比 size_t 更多的内容，尽管参与如此深入的理论场景有点浪费时间，IMO。
@giusti 这就是为什么我的评论说calloc 而不是malloc。
C 标准允许实现有限制，并允许运算符的理想结果超过类型中可表示的结果。虽然size_t 的目的是能够表示实现所支持的对象的大小，但这在 C 标准中没有明确说明。

【解决方案2】：

sizeof 运算符产生其操作数的大小（以字节为单位），它可以是表达式或带括号的类型名称。 ...

因此，sizeof 可用于获取任何对象的大小。

两个运算符的结果值是实现定义的，其类型（无符号整数类型）是size_t，在<stddef.h>（和其他头文件）中定义。

而size_t可以保存获取任意对象大小的结果。

所以，size_t 可以容纳任何对象的大小。

【讨论】：

查看@PSkocik 对其他答案的评论
@Ayxan 并且能够calloc() 比size_t 更大的东西可以强烈地表示意味着存在能够表示更大的东西的类型。除非存在可以容纳大于 size_t 的大小的东西，否则如何创建已知大小大于 size_t 的东西？
嗯，参考文献说“理论上可能的对象”，因此是“语言律师”标签。
C 标准允许实现有限制，并允许运算符的理想结果超过类型中可表示的结果。虽然size_t 的目的是能够表示实现所支持的对象的大小，但这在 C 标准中没有明确说明。
@AndrewHenle 我从您的其他一位 cmets 中看到您已经知道我的第二个观点，但要清楚，即使您认为这只是一个无意的措辞漏洞，我的第一个第一点是独立的。但是，经过进一步思考，我正在 +1-ing 这个答案，因为我认为所问的问题是正确的。（问题是关于 任何类型的对象，而不是“C 标准可能允许您分配的任何连续内存区域”，而 arrays 是具有类型的单个对象， calloc-分配的内存也可以说不是“任何类型的”。）