为什么原始数据类型具有固定大小？

Question

在某些编程语言中，通常是 C、C++ 和 Java，整数数据类型是

int

、

short

和

long

。

int

数据类型通常是 32 位。

short

数据类型通常小于

int

数据类型，

long

数据类型通常大于

int

数据类型。

整数数据类型的第一个 bit 是 bit 符号。负数以“1”开头，非负数以“0”开头。

因此，32 位数据类型通常 存储在

-(2^31)

到

(2^31 - 1)

范围内的数字。

为什么我们不能拥有无限大小的数据类型，以便我们可以存储无限范围的数字？

Answer 1

作为低级编程语言，C 和 C++ 的设计紧密遵循通用硬件的功能。原始构建块（基本类型）对应于常见 CPU 本身支持的实体。 CPU 通常可以非常高效地处理字节和字； C 将它们称为

char

和

int

。（更准确地说，C 定义

int

的方式是编译器可以使用目标 CPU 的字大小。）CPU 也支持双倍大小的字，这在历史上对应于中的

long

数据类型。 C，后来是 C 和 C++ 的

long long

类型。半字对应于

short

。基本整数类型对应于 CPU 可以很好处理的事物，具有足够的灵活性来适应不同的体系结构。（例如，如果 CPU 不支持半字，则

short

的大小可能与

int

相同。）

如果硬件支持无限大小的整数（仅受可用内存限制），那么可能会存在将其添加为 C（和 C++）中的基本类型的争论。在此之前，C 和 C++ 中对大整数（请参阅bigint）的支持已归入库。

一些较新的高级语言确实内置了对任意精度算术的支持。

Answer 2

简单答案：性能

对于 C、C++ 和 Java 三种语言来说，都存在用于大整数的库。但使用这些库的性能通常比常规数据类型差得多。无论是 CPU 时间还是内存使用率。

整数数据类型的第一位是位符号。负数以“1”开头，非负数以“0”开头。

不一定。例如，一补数就不是这样工作的。而其他一些表示负数的方法则不然。即使负数的两个补码确实以 1 开头，它也不是真正的符号位。