编译时大小的条件答案

【问题标题】：Compile-time sizeof conditional编译时大小的条件
【发布时间】：2011-05-21 10:29:01
【问题描述】：

如果涉及sizeof 的条件为真，我想定义一个宏，如果它为假，则什么都不做（但仍然编译）。如果预处理器支持sizeof，它看起来像这样：

#if (sizeof(void*) <= sizeof(unsigned int)) // what goes here?
#  define POINTER_FITS_INTO_UINT
#endif

有一些页面（例如http://scaryreasoner.wordpress.com/2009/02/28/checking-sizeof-at-compile-time/）解释了如何在sizeof 上进行编译时断言（如果失败则编译失败），但我没有看到一种将这种方法扩展到我想要的方法的方法。

【问题讨论】：

... 根据指针是否适合 uint，您究竟想做什么不同的事情？不管是什么，这通常是个坏主意....
将指针传递给稍后将回调到库中的不同进程（unsigned int 可以直接传递，而 64 位类型必须作为指针本身传递）。
不，他们没有。您可以以传统方式传递 64 位值 - 即使您编译为 32 位（如果您的指针是 64 位，您可能不是）。
是的，他们在这种情况下这样做：见erlang.org/doc/man/erl_driver.html#driver_output_term中的表格
总是使用intptr_t有什么问题？

标签： c c-preprocessor compile-time

【解决方案1】：

鉴于其他答案已经解释了为什么 sizeof 不能与 #if 一起使用，让我为您的案例提供一个简单的解决方案（令人惊讶的是尚未提及）。来看看

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/cpp/Common-Predefined-Macros.html#Common-Predefined-Macros.

它提到了几个预定义的__SIZEOF_XYZ__ 宏，实际上可以在预处理阶段使用，即也可以在#if 中使用。假设unsigned int 和int 大小相同，您的示例可以这样完成：

#if __SIZEOF_POINTER__ == __SIZEOF_INT__
#define POINTER_FITS_INTO_UINT
#endif

【讨论】：

【解决方案2】：

理解这一点的一种方法是数据模型的概念（参见例如http://sourceforge.net/p/predef/wiki/DataModels/）。

有多种数据模型，包括 LP32 ILP32 LP64 LLP64 ILP64，在大多数平台上，cc 前端命令定义当前模型（例如 _ILP32 表示 int、long 和 pointer 是 32 位，而 _LP64 表示 long 和指针是 64 位）。

【讨论】：

【解决方案3】：

This 描述了如何在 C 中伪造编译时断言。简短的版本是使用 switch 语句：

#define COMPILE_TIME_ASSERT(pred)            \  
    switch(0){case 0:case pred:;}

如果 pred 的计算结果为 0，就像 C 中的假布尔表达式一样，编译器将抛出错误。

【讨论】：

+1。我使用过类似的方法来声明大小为 0 或 -1 的数组（-1 会导致编译错误），但我认为 switch 的使用更简洁。

【解决方案4】：

解决问题的正确方法是使用 C99 标准头文件：

#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>

您只需要两者之一，因为#include <inttypes.h> 包含来自#include <stdint.h> 的材料；但是，<inttypes.h> 中的很多材料仅与带有 scanf() 和 printf() 的格式化 I/O 相关。

假设条件：

#if (sizeof(void*) <= sizeof(unsigned int)) // what goes here?
#  define POINTER_FITS_INTO_UINT
#endif

你似乎追求的是：

uintptr_t

这是无符号整数类型，它大到足以容纳任何指针（即，C 标准中的任何数据指针；POSIX 强加了一个附加规则，即它也必须大到足以容纳函数指针）。 uintptr_t 类型在 <stdint.h> 中定义。

如果您随后要打印这些值或原始指针，您可以使用来自<inttypes.h> 的信息：

printf("Pointer = 0x%" PRIXPTR "\n", uintptr_value);
printf("Pointer = 0x%" PRIXPTR "\n", (uintptr_t)any_pointer);

【讨论】：

【解决方案5】：

即使问题被标记为 C 而不是 C++，您可能会发现知道 C++0x 为静态断言定义了由编译器而不是预处理器检查的机制会很有帮助。

Wikipedia example 特别相关：

static_assert (sizeof(int) <= sizeof(T), "T is not big enough!")

【讨论】：

C11 也定义了static_assert。

【解决方案6】：

假设 C99，你可以使用

#include <limits.h>
#include <stdint.h>

#if UINTPTR_MAX <= UINT_MAX
...

这意味着 sizeof (void *) <= sizeof (intptr_t) <= sizeof (int) 在 C 语言的任何合理实现上。

【讨论】：

或者：UINTPTR_MAX == UINT_MAX 或 UINTPTR_MAX == ULONG_MAX。

【解决方案7】：

您在这里混淆了两个编译步骤。当你编译一个 C 程序时，第一步是预处理器，它解析包括、宏、任何以“#”开头的行。然后是编译，顺便计算表达式的 sizeof。

这是两个不同的二进制文件，您不能将这种类型的信息从一个传递到另一个。如果您想确定您所在的架构，然后推断 int 和指针大小，则必须使用系统定义的宏，例如 __i386__ 或 __x86_64__。

【讨论】：

【解决方案8】：

编辑

没关系，正如 Steve Rowe 指出的那样，这些预处理器值也是由 sizeof 设置的，所以我们只是绕了一圈。

由于sizeof 直到编译时才进行评估，因此您需要依赖其他预处理器值。 ~~我会这样做：~~

#include <values.h>
#if PTRBITS <= INTBITS
#  define POINTER_FITS_INTO_UINT
#endif

【讨论】：

如何设置 PTRBITS 和 INTBITS？
来自 values.h : #define _TYPEBITS(type) (sizeof (type) * CHAR_BIT) #define INTBITS _TYPEBITS (int) #define PTRBITS _TYPEBITS (char *) 我不知道 CHAR_BIT 在哪里设置但 INTBITS 和 PTRBITS 仍然是 sizeof 表达式。
@Opera：这只是意味着INTBITS等不能被预处理器分析；不能在 #if 或类似语句中使用宏。宏可以出现在实际代码中 - 但不能出现在预处理器指令中。

【解决方案9】：

你就是做不到。 sizeof 是编译时运算符。 #if 和#define 与预处理器相关。由于预处理器在编译器之前运行，这将不起作用。但是，您可能能够找到一个神秘的编译器开关，它允许您多次传递它（即预处理、假装编译、预处理、编译），但平心而论，我会放弃尝试做您想做的事情。它并不意味着工作，简单地说，它没有。

最好的办法是将这些定义设置为传递给编译器的 -D 命令。您可以静态断言所选择的那些是正确的。这样，您只需为给定的编译模式（例如 PowerPC Release）等在外部设置一些定义。

【讨论】：

最好的方法是使用您的构建系统（自动工具等）运行检查并使用#define SIZEOF_POINTER 4 或诸如此类的东西制作系统配置文件，然后使用那个。
值得注意的是，在 C11 中 _Static_assert 将完成 OP 想要的。