使用特定数字类型相对于另一个数字类型的含义是什么

Posted 2021-04-15

将整数存储为特定数字类型（uint8，int16，uint32，int64等）的内存含义是什么？我知道每种类型可以采用的整数范围，但是有一些内存效率可以通过使用适当的类型来实现吗？

例如，在Golang中，将某人的年龄存储为uint8而不是单位（根据其规范https://golang.org/ref/spec#Numeric_types相当于uint32或uint64）“似乎”效率更高。

答案

固定大小整数

固定大小的整数需要精确的内存量。对于单个变量，使用较小的整数类型“此处和那里”，如果有的话，您将只获得少量内存。此外，当用作结构字段的类型时，由于隐式填充，您再次可能无法获得任何结果。

当使用固定大小的整数作为（大）切片或数组的元素类型时，内存增益可能会很明显且相当大。

使用固定大小整数的另一个（可能更重要的）原因可能是传达您存储在其中的内容。您也可以使用int32或int64类型来存储字节，但显然是浪费，它们不会传达存储在其中的有效数据范围。

另一点是效率。您总是可以使用int64代替其他有符号整数类型，但在某些架构上执行int64上的操作可能需要多次注册操作，因此速度要慢得多。此外，rune类型（int32的别名）清楚地表明您打算将其用于unicode代码点。

另一点是一致性。如果你使用int32在一个地方建模，你应该坚持使用它并在任何地方使用相同的类型。这在Go中比在其他语言中更重要，因为Go的类型系统是严格的（比大多数其他语言更严格），这意味着如果你有int32类型的值，你不能将它分配给int64类型的变量，反之亦然没有明确的转换。

int与固定大小的整数

类型int和uint不是固定的大小，但根据Spec: Numeric types:

uint     either 32 or 64 bits
int      same size as uint

当您使用int时，编译器可能会在针对不同体系结构时生成更优化的代码。通常int在针对32位体系结构时为32位，而在针对64位体系结构时为64位。这意味着int的大小将与目标体系结构的寄存器大小相匹配，因此可以使用单个寄存器操作有效地执行整数运算。例如，如果使用int64，则可能需要执行多个（寄存器）操作以在32位体系结构上执行单个整数操作。

我认为int是一个整数类型，用于以它看到的最佳方式描述和传递Go的运行时数据结构的某些部分或组件。例如，为了索引数组或切片，或描述它们的大小，int是使用的“自然”类型。

Spec: Length and capactiy:

内置函数len和cap接受各种类型的参数并返回int类型的结果。该实现保证结果始终适合int。例如索引切片或数组，或描述它们的长度和容量，int是推荐或强制执行的“自然”类型。

当在数组，切片或for range值上使用至少一个迭代变量的string语句时，迭代变量（“索引”）将为int类型。

另请注意，Rob Pike为Go 2提出了一项建议，将int更改为任意精度。 proposal: spec: change int to be arbitrary precision

另一答案

1）固定大小的整数可用于减少应用程序使用的内存。例如，在3D应用程序中使用float32而不是float64更有意义，因为显卡无论如何都需要float32s并且例如使用uint16而不是uint32作为绘制索引。

也就是说，对于单个变量，它没有区别，只有当你有大量的值并且可以交换内存的精度时。

2）写入磁盘时，例如使用encoding/binary包，你不能使用int或uint，因为它们的大小在操作系统之间变化。您必须使用已知大小的值才能使文件格式明确无误。

3）当与操作系统的API接口时，通常需要使用固定大小的变量。例如，Windows API是一个32位API，这意味着当您加载Windows DLL时，您经常需要使用32位无符号整数作为标志等。