c中最有效的指针算术类型答案

【问题标题】：Most efficient pointer arithmetic type in cc中最有效的指针算术类型
【发布时间】：2014-02-06 07:06:51
【问题描述】：

我假设当我们写：arr[i]（相当于*(arr+i)）时会发生内部转换。因为i 可以是例如short、int 或long 或这三个中任何一个的无符号变体。

所以我的问题很简单：i 应该是哪种类型才能不发生内部转换？这样代码才能最高效地运行？

粗略猜测：size_t?

【问题讨论】：

如果您为int8_t 直到并包括ptrdiff_t（我的提名人）设置测试用例，我会更感兴趣，以查看发布级 asm 的实际外观以及差异是（或不是）。
FWIW，我可以确认使用“错误”的索引大小确实会导致数组访问的符号/零扩展指令。但与此同时，编译器非常擅长通过common subexpression elimination 优化它们。
@StackedCrooked 不是真的。在我的机器上，int 是 32 位。但我可以做 64 位索引。
@makhlaghi 因此编译器将首先对其进行编译以对每个数组访问进行扩展。但随后它会看到对同一个变量的扩展一次又一次地完成。所以它会做一次并重用扩展的结果。（又名通用子表达式消除）
访问数组最快的方法是根本不使用下标运算符。比如for (int i = 0; i < n; i++) f(array[i])最好写成for (array_type* p = array; p < array+n; p++) f(*p)这样，你只需要加一个地址和一个整数一次。还有一点：说到性能，不要争论，要衡量！如果您执行 user2485710 建议的操作，则可以使用例如对代码进行一次基准测试。 size_t 和 ptrdiff_t 一次，看看它是否有什么不同。只有这样，您才需要考虑使用哪个。

【解决方案1】：

这不太可能对性能产生任何显着影响。在任何情况下，您都应该始终使用语义正确的类型，而不是试图对无关紧要的事物进行过早的优化。在索引的情况下，size_t 是先验正确的最小类型，但如果你知道你正在使用的数组是有界的，你可能能够摆脱较小的类型。通常，尽管您应该只使用 size_t 以确保安全。

【讨论】：

严格来说，ptrdiff_t 用于索引，而不是size_t。这么多整数类型...
谢谢，我一直在使用size_t。但如果它不是正确的类型，隐式转换会以任何方式发生，对吧？如果我们可以避免它，并且它符合代码的语义，我们为什么不呢？
除了 fake-32-on-64 目标，如 MIPS n32 或 x86_64 上的“x32”，size_t 无论如何都将是本机寄存器大小，并且至少与用作索引的任何其他类型。顺便说一句，没有“隐式演员”之类的东西。根据定义，强制转换是用于执行转换的显式运算符。
@user2357112 ptrdiff_t 已签名，应避免使用。
@makhlaghi 应该避免这种情况，因为它可能会将较大的正值视为负值。

【解决方案2】：

我的回答是保持简单，也许你想typedef 一个类型为你索引像这样

typedef size_t TPtrIdx;

通过这种方式，您可以轻松地将类型转换为现在或 1 年后的任何您想要的类型。

关于从/到有符号和无符号类型的转换之间的潜在问题，这是一个好的编译器可以为您处理的问题，例如gcc 提供了-Wconversion 标志，启用它总是一件好事。

【讨论】：