char как числовой тип низкого диапазона?

При программировании на языке Си иногда мои функции получают числовые значения, которые всегда будут находиться в диапазоне от 0 до 4. 32-разрядный int может содержать до 2,147,483,647. Это много выделенной памяти, которую я не использую. Самый низкий тип диапазона, который я знаю, это char (который имеет место от 0 до 255, верно?). Это хорошая практика, чтобы использовать его для хранения низких числовых значений диапазона? Есть ли какой-нибудь другой тип, который я могу использовать?

7 3
integer

7 ответов:

Если это аргумент скалярной функции, то он, безусловно, будет повышен до по крайней мере 32-битного типа на практике при передаче функции, поэтому использование char не будет иметь практического значения. Я думаю, что лучше пойти на читаемость, и int является очевидным типом "общее целочисленное значение".

Однако, если у вас потенциально есть большой массив значений, использование char позволит более плотно упаковывать значения в памяти. Если вы действительно нажаты на память, вы можете упаковать их даже плотнее, используя всего 3 или 4 бита на значение (3-это минимум, 4 выравнивается более красиво). Однако это, безусловно, будет менее эффективно обрабатывать.

4

Если вам действительно нужно сэкономить место, вы можете использовать битовые поля. Обратите внимание, однако, что вам, вероятно, потребуется больше циклов для доступа к данным. (Даже доступ к символу на современном оборудовании может занять больше циклов, чем собственные целочисленные размеры)

(изменить, чтобы привести пример: 

struct packed_values
{
     unsigned int val1       : 3; /* ranges from 0-7 */
     unsigned int val2       : 3;
     unsigned int val3       : 3; 
     unsigned int val4       : 3;
     unsigned int val5       : 3;
     unsigned int val6       : 3;
     unsigned int val7       : 3;
     unsigned int val8       : 3;
     unsigned int val9       : 3;
     unsigned int val10      : 3;
     unsigned int padding    : 2; // make this be 32bits
};

packed_value myval;
myval.val1 = 5;
myval.val2 = 6;
myval.val3 = 7;

)

4

Не используйте char для этой "эффективности" - это просто сбивает с толку/раздражает людей (таких как я :-). Используйте int для общих числовых чисел.

Для точного управления, например для массива 8-битных пикселей RGB, используйте uint8_t.

3

Тип, который вы используете для передачи значения, почти не имеет значения, вы должны использовать выровненный по байтам тип, char подходит для этого (хотя он, вероятно, будет передан в int после почти любой числовой операции, поэтому int может быть проще).

Когда вы храните его в массивах, вы должны рассмотреть возможность упаковки данных в виде 2-бит на значение.

2

Char отлично подходит для удержания низких значений диапазона. Это обеспечивает эффективность, особенно когда у вас есть большое количество значений. Нет ничего меньшего, так как char-это полный байт, если только вы не решите хранить несколько значений в одной переменной путем разбиения битов... Удачи вам!

1

char является узким целочисленным типом. Он может быть как подписанным, так и неподписанным. Если он не подписан, его диапазон составляет по крайней мере от 0 до 255; если он подписан, его диапазон составляет по крайней мере от -127 до +127. (Да, -127, а не -128; стандарт не требует дополнения 2 для целых чисел со знаком).

Тип char, как следует из названия, в первую очередь предназначен для хранения символов, но вы можете использовать его для хранения небольших целых чисел, если хотите, особенно если вы знаете, что они будут только в диапазоне от 0 до 127. Наверное, так будет лучше. использовать unsigned char или signed char.

Но в любом случае не ожидайте, что экономия пространства будет значительной по сравнению с использованием int. Многие системы требуют больше и медленнее кода для выполнения арифметики на значениях char, чем на значениях int, а значения char в любом случае неявно повышаются до int в большинстве случаев. Если вам нужно хранить большой массив малых целочисленных значений, имеет смысл использовать массив некоторого символьного типа. Для одной переменной использование char вместо int не сильно сэкономит, если что-нибудь.

Вы также должны иметь в виду, что int гарантированно должно быть не менее 16 бит, а не 32. (Но в наши дни он, вероятно, будет 32 бит или шире в большинстве систем, которые вы, вероятно, используете, если вы не делаете встроенную работу.) Если вам нужен определенный размер, существует ряд типов (собственно typedefs, псевдонимы для существующих типов), определенных в <stdint.h>.

1

Нет спецификации C о производительности, поэтому любой ответ в лучшем случае является руководством и подлежит профилированию производительности.

В общем

1) Использование int (или unsigned) - это наилучшая скорость и наименьший размер кода.

2) Используйтенаименьший целочисленный тип char, signed char, или unsigned char), поскольку они используют наименьшее пространство памяти. Нет ни одного типа меньше, за исключением, может быть, _Bool , который не будет работать для 0 до 4. Битовые поля потенциально меньше, если у вас есть несколько таких полей. небольшие предметы, которые нужно упаковать вместе.

Рекомендуется использовать небольшие целочисленные типы/битовые поля, когда существуетМного повторов, таких как большой массив или когда память дорога. В противном случае должна возобладать простота кода.

Как упоминают многие о char предположениях:

1) оно либо подписано, либо не подписано.

2) он имеет минимальную ширину 8 бит иминимальную ярость от 0 до 255или -127 до 127. (не -128)

1