Untersuchung der Äquivalenz von uint8_t und unsigned char

Das Zusammenspiel von uint8_t und unsigned char in den Bereichen C und C hat diesbezügliche Fragen aufgeworfen mögliche Abweichung. Insbesondere entsteht die Sorge, wenn CHAR_BIT 8 überschreitet, wodurch uint8_t nicht mehr in 8 Bits gekapselt werden kann.

Definieren von uint8_t über unsigned char hinaus

Trotz des Mindestbits des char-Datentyps Darstellung von CHAR_BIT, uint8_t ist nicht darauf beschränkt, vorzeichenlose Zeichen zu spiegeln. Insbesondere kann uint8_t als eindeutiger Integer-Typ deklariert werden, der über vorzeichenlose Zeichen hinausgeht und eine Größe von mehr als 8 Bit umfasst. Diese Diskrepanz ist darauf zurückzuführen, dass CHAR_BIT die minimale Bitzuordnung für jeden Datentyp innerhalb eines Systems angibt und die potenzielle Erweiterung von uint8_t nicht explizit einschränkt Bei jedem Größenunterschied behalten uint8_t und unsigned char auf den meisten Systemen eine identische Bitdarstellung bei. Diese Konformität stellt sicher, dass die Bitinterpretationen trotz aller zugrunde liegenden Typunterschiede übereinstimmen. Die Ausnahme tritt jedoch auf, wenn Systeme uint8_t als erweiterten Integer-Typ ohne Zeichen implementieren. Diese Divergenz kann zu unterschiedlichen Bitinterpretationen oder -ausrichtungen führen und die traditionelle Bitsequenzierung verändern.

Vorteile der Erweiterung von uint8_t

Die Erweiterung von uint8_t über vorzeichenlose Zeichen hinaus bietet in bestimmten Szenarien potenzielle Vorteile . Die Aliasing-Regeln von C ermöglichen es Zeichentypen, beliebigen Speicherorten unterschiedslos Alias ​​zuzuweisen. Diese Laxheit behindert Optimierungen in Funktionen, die sowohl Zeichenzeiger als auch typspezifische Zeiger umfassen. Indem uint8_t jedoch zu einem eindeutigen Nicht-Zeichen-Typ gemacht wird, werden solche Aliasing-Einschränkungen aufgehoben. Diese Unterscheidung ermöglicht es dem Compiler, sicher davon auszugehen, dass Objekte vom Typ uint8_t und andere Typen wie int sich nicht überlappen können, was aggressivere Optimierungen ermöglicht.