为什么 int 在 c 或任何其他语言中占用 4 个字节？ [复制]

Question

这是一个普遍的问题，与 c 编程语言不完全相关，但这是我目前正在研究的内容。

为什么一个整数占用 4 个字节或多少字节取决于系统？

为什么每个整数不占用 1 个字节？

比如下面为什么要占8个字节：

int a = 1;
int b = 1;

谢谢

Answer 1

我不确定您是否在问为什么 int 对象具有固定大小而不是可变大小，或者您是否在问为什么 int 对象具有固定大小。这回答了前者。

我们不希望基本类型具有可变长度。这使得与他们合作变得非常复杂。

我们希望它们具有固定长度，因为这样更容易生成对它们进行操作的指令。此外，操作会更快。

如果int 的大小是可变的，请考虑这样做时会发生什么：

b = 3;
b += 100000;
scanf("%d", &b);

第一次分配b 时，只需要一个字节。然后，当执行加法时，编译器需要更多空间。但是b 可能在内存中有邻居，所以编译器不能只是将它增长到适当的位置。它必须释放旧内存并在某处分配新内存。

然后，当我们执行scanf 时，编译器不知道有多少数据即将到来。 scanf 将不得不做一些非常复杂的工作来一次又一次地增长b，因为它读取更多的数字。而且，完成后，它如何让您知道新的b 在哪里？编译器必须有一些机制来更新b 的位置。这既困难又复杂，并且会导致其他问题。

相比之下，如果b 有四个字节的固定大小，这很容易。对于作业，请将 3 写入b。对于加法，将b 中的值加100000 并将结果写入b。对于scanf，将b 的地址传递给scanf，让它将新值写入b。这很容易。

Answer 2

基本整数类型int保证至少有16位；至少意味着编译器/架构也可以提供更多位，并且在 32/64 位系统上int 很可能分别包含 32 位或 64 位（即 4 字节或 8 字节）（例如，参见@987654321 @):

整数类型

... int（也可以作为signed int访问）：这是最优化的 平台的整数类型，并且保证至少为 16 位。大多数当前系统使用 32 位（请参阅下面的数据模型）。​​

如果您想要一个正好为 8 位的整数类型，请使用 int8_t 或 uint8_t。

Answer 3

它没有。它是实现定义的。例如，在 Atmel 8 位微控制器上的 gcc 中的 signed int 是一个 16 位整数。 unsigned int 也是 16 位，但从 0 到 65535，因为它是无符号的。

Answer 4

int 使用固定字节数（例如 4）的事实是编译器/CPU 效率和限制，旨在使常见的整数运算快速高效。

有些类型（例如 Java 中的 BigInteger）占用的空间量是可变的。这些类型将有 2 个字段，第一个是用于表示整数的单词数，第二个是单词数组。您可以定义自己的 VarInt 类型，例如：

struct VarInt {
    char length;
    char bytes[]; // Variable length
}

VarInt one = {1, {1}};          // 2 bytes
VarInt v257 = {2, {1,1}};       // 3 bytes
VarInt v65537 = {4, {1,0,0,1}}; // 5 bytes

等等，但这不会很快执行算术。您必须决定如何处理溢出；调整存储大小需要动态内存分配。