(u/i)int_fastN_t 需要澄清

Question

我阅读了很多关于最快最小宽度整数类型的解释，但我不明白何时使用这些数据类型。

我的理解： 在 32 位机器上，

uint_least16_t 可以 typedef 为一个无符号的 short。

 1. uint_least16_t small = 38;
 2. unsigned short will be of 16 bits so the value 38 will be stored using 16 bits. And this will take up 16 bits of memory.
 3. The range for this data type will be 0 to (2^N)-1 , here N=16.

uint_fast16_t 可以是无符号整数的 typedef。

 1. uint_fast16_t  fast = 38; 
 2. unsigned int will be of 32 bits so the value 38 will be stored using 32 bits. And this will take up 32 bits of memory.
 3. what will be the range for this data type ?
    uint_fast16_t => uint_fastN_t , here N = 16
    but the value can be stored in 32 bits so IS it 0 to (2^16)-1 OR 0 to (2^32)-1 ?
    how can we make sure that its not overflowing ? 
    Since its a 32 bit, Can we assign >65535 to it ?

    If it is a signed integer, how signedness is maintained.
    For example int_fast16_t = 32768;
    since the value falls within the signed int range, it'll be a positive value.

Answer 1

uint_fast16_t 是最快的无符号数据类型，至少有 16 位。在某些机器上它将是 16 位，而在其他机器上可能更多。如果你使用它，你应该小心，因为给出高于 0xFFFF 的算术运算在不同的机器上可能会有不同的结果。

在某些机器上，是的，您可以在其中存储大于 0xFFFF 的数字，但您不应该在设计中依赖这一点，因为在其他机器上这是不可能的。

通常uint_fast16_t 类型将是uint16_t、uint32_t 或uint64_t 的别名，您应确保代码的行为不依赖于所使用的类型。

我想说，如果您需要编写既快速又跨平台的代码，您应该只使用uint_fast16_t。大多数人应该坚持使用uint16_t、uint32_t 和uint64_t，以便在将代码移植到另一个平台时减少需要担心的潜在问题。

一个例子

以下是您可能遇到麻烦的示例：

bool bad_foo(uint_fast16_t a, uint_fast16_t b)
{
    uint_fast16_t sum = a + b;
    return sum > 0x8000;
}

如果您使用a 作为0x8000 和b 作为0x8000 调用上面的函数，那么在某些机器上sum 将为0，而在其他机器上它将为0x10000，因此该函数可能返回真或假。现在，如果你能证明a 和b 的总和永远不会大于0xFFFF，或者如果你能证明bad_foo 的结果在这些情况下被忽略，那么这段代码就可以了。

相同代码的更安全的实现（我认为）在所有机器上的行为方式应该是相同的：

bool good_foo(uint_fast16_t a, uint_fast16_t b)
{
    uint_fast16_t sum = a + b;
    return (sum & 0xFFFF) > 0x8000;
}