CHAR_WIDTH 未声明

Question

我收到错误“CHAR_WIDTH”未声明当我尝试编译这个简单的程序时:

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main()
{
  printf("CHAR_BIT = %d\n", CHAR_BIT);
  printf("CHAR_WIDTH = %d\n", CHAR_WIDTH);
  return (0);
}

与

gcc ./show_char_width.c -o show_char_width

和gcc:GNU C17(Ubuntu 8.3.0-6ubuntu1)版本8.3.0(x86_64-linux-gnu)编译的GNU C版本8.3.0，GMP版本6.1.2，MPFR版本4.0.2，MPC版本1.1.0，isl版本isl-0.20-GMP，内核:5.0.0-37-generic。

如上所述here CHAR_WIDTH 应该在limits.h 中定义，它包含在我的程序中。那么为什么我会收到此错误？

使用 -v 选项，我发现将在这些目录中搜索该库:

#include "..." search starts here:
#include <...> search starts here:
 /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/8/include
 /usr/local/include
 /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/8/include-fixed
 /usr/include/x86_64-linux-gnu
 /usr/include

/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/8/include-fixed包含一个limits.h，其中包含来自同一目录的syslimits.h，而后者又包含下一个limits.h，根据我的理解应该位于/usr/include 目录中。

CHAR_WIDTH 宏确实在这些文件中定义，但在某些条件下超出了我的实际知识。

到目前为止我发现的条件是:

/* The integer width macros are not defined by GCC's <limits.h> before
   GCC 7, or if _GNU_SOURCE rather than
   __STDC_WANT_IEC_60559_BFP_EXT__ is used to enable this feature.  */
#if __GLIBC_USE (IEC_60559_BFP_EXT)
# ifndef CHAR_WIDTH
#  define CHAR_WIDTH 8
# endif

和:

#ifdef __STDC_WANT_IEC_60559_BFP_EXT__
/* TS 18661-1 widths of integer types.  */
# undef CHAR_WIDTH
# define CHAR_WIDTH __SCHAR_WIDTH__

这就是为什么我需要你的帮助。

注意:对于 A.5.1 中描述的所有其他宏，我都会遇到相同的错误，特别是:SCHAR_WIDTH、INT_WIDTH、LONG_WIDTH 等。

Answer 1

CHAR_WIDTH 不是标准的，任何其他 *_WIDTH 宏也不是标准的，但字符类型的宽度必须与 CHAR_BIT 相同> 无论如何*。

对于一般的 *_WIDTH 宏，它们并不是严格需要的，因为它们可以根据相应无符号类型的最大值进行编译时计算，即，您可以有一个 #define WIDTH_FROM_UNSIGNED_MAX(UnsignedMax) 扩展为整数常量表达式，也可用于预处理器条件 (#if)，尽管实现有点晦涩(请参阅 Is there any way to compute the width of an integer type at compile-time? )，例如:

#define WIDTH_FROM_UNSIGNED_MAX(UnsignedMax) POW2_MINUS1_BITS_2039(UnsignedMax)
/* Number of bits in inttype_MAX, or in any (1<<k)-1 where 0 <= k < 2040 */
#define POW2_MINUS1_BITS_2039(X) ((X)/((X)%255+1) / 255%255*8 + 7-86/((X)%255+12))

//compile-time test it, assuming uint{8,16,32,64}_t exist
#include <inttypes.h>
#if WIDTH_FROM_UNSIGNED_MAX(UINT8_MAX) != 8
    #error
#endif
#if WIDTH_FROM_UNSIGNED_MAX(UINT16_MAX) != 16
    #error
#endif
#if WIDTH_FROM_UNSIGNED_MAX(UINT32_MAX) != 32
    #error
#endif
#if WIDTH_FROM_UNSIGNED_MAX(UINT64_MAX) != 64
    #error
#endif

有些人只是执行CHAR_BIT * sizeof(integer_type)，但这并不是严格的可移植，因为它假设integer_type不能有填充位(通常没有，但理论上可以有)，并且也不能在 #if 条件中使用它。

<小时/>

*不幸的是，要收集这些信息，您需要跳过所有标准:

整数类型的宽度(稍微间接地)定义为其非填充位的数量 ( 6.2.6.2p6 )。

6.2.6.2p2说 signed char 没有任何填充位。由于整数在 C 中的表示方式 ( 6.2.6.2p2 )，这意味着 unsigned char 也不能有任何填充位，而且 char 必须具有相同的限制作为 signed char 或 unsigned char ( 5.2.4.2.1p2 )，同时具有相同的 sizeof 值(即 1, 6.5.3.4p4 )，一个普通的char 也不能有任何填充位，因此 CHAR_BIT == (char|signed char|无符号字符)。