C++之size_t

size_t 是 C++ 中的一个无符号整型，用于表示对象的大小或容器中的元素数量，在cstddef头文件中定义了size_t类型。它通常用于数组索引和内存分配。其大小取决于平台（通常是 32 位或 64 位），因此在处理大数据时比 int 更安全。

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特点

1. 无符号类型：size_t 只能表示非负数，适合表示数组索引和容器大小。

2. 平台依赖：其大小取决于编译器和平台，通常在 32 位系统上为 4 字节，在 64 位系统上为 8 字节。

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示例

1. 数组索引
   在处理数组时，使用 size_t来定义索引和大小是个好习惯：

   #include <iostream>
   
   int main() {
       const size_t arraySize = 5;
       int arr[arraySize] = {1, 2, 3, 4, 5};
   
       for (size_t i = 0; i < arraySize; ++i) {
           std::cout << arr[i] << " ";
       }
       std::cout << std::endl;
       return 0;
   }
   
   

2. 动态内存分配

   在动态分配内存时，size_t 用于指定分配的字节数：

   #include <iostream>
   #include <cstdlib> // 包含 malloc 和 free
   
   int main() {
       size_t numElements = 10;
       int* arr = static_cast<int*>(malloc(numElements * sizeof(int))); // 使用 size_t
   
       if (arr != nullptr) {
           for (size_t i = 0; i < numElements; ++i) {
               arr[i] = i * 10;
               std::cout << arr[i] << " ";
           }
           std::cout << std::endl;
           free(arr); // 释放内存
       }
       return 0;
   }
   

总结

size_t 是一个用于表示大小和索引的安全选择，能够避免负值问题，特别是在处理大型数据集时非常有用。

补充1

%zd 是 C 和 C++ 中格式化输出的一个占位符，用于打印 size_t 类型的变量。它通常用于 printf 和 fprintf 等函数中。

详细解释

• z：表示对应的参数类型是 size_t。size_t 是一种无符号整数类型，通常用于表示对象的大小或数组的索引。它的大小在不同的平台上可能有所不同，通常是与机器架构相关的（例如，32 位系统通常为 4 字节，64 位系统为 8 字节）。

• d：表示输出为十进制整数。

举一个例子

#include <stdio.h>

int main() {
    size_t size = 42; // 定义一个 size_t 类型的变量
    printf("The size is: %zd\n", size); // 使用 %zd 打印 size
    return 0;
}

输出如下：

总结

%zd 是一种用于安全和正确地输出 size_t 类型变量的格式说明符，确保在不同平台上都能正确显示 size_t 的值。

补充2

size_t 和 size_type 都是表示大小（如数组长度、容器大小）的一种数据类型，但它们不是完全相同的东西：

• size_t：

  是 C/C++ 标准库中定义的一个类型，表示无符号整数类型，通常用于表示对象大小或数组索引。size_t 定义在 <stddef.h> 或 <cstddef> 头文件中，由编译器定义，通常是 unsigned int 或 unsigned long。它的大小和具体的类型会根据平台的不同而有所变化。size_t 用于标准库函数中，比如 sizeof 返回的就是 size_t 类型。

  补充一张图：

  

• size_type：附上几张图

  

  比如：

  #include <iostream>
  #include <string>
  
  using namespace std;
  
  int main()
  {
      string s("some string");
      for (decltype(s.size()) index = 0; index != s.size() && !isspace(s[index]); ++index)
          s[index] = toupper(s[index]);	// 将当前字符改成大写形式
          
      cout << s << endl;
      return 0;
  }
  

  输出如下：

  

  

  比如：

  #include <iostream>
  #include <vector>
  
  using namespace std;
  
  int main()
  {
      vector<int> vInt;
      int iVal;
      cout << "请输入一组数字：" << endl;
      while (cin >> iVal)
          vInt.push_back(iVal);
      if (vInt.size() == 0)
      {
          cout << "没有任何元素" << endl;
          return -1;
      }
      cout << "相邻两项的和依次是：" << endl;
      // 利用 decltype 推断 i 的类型
      for (decltype(vInt.size()) i = 0; i < vInt.size() - 1; i += 2)
      {
          // 求相邻两项的和
          cout << vInt[i] + vInt[i + 1] << " ";
          // 每行输出 5 个数字
          if ((i + 2) % 10 == 0)
              cout << endl;
      }
      // 如果元素数是奇数，单独处理最后一个元素
      if (vInt.size() % 2 != 0)
          cout << vInt[vInt.size() - 1];
      return 0;
  }
  

  输出如下：