delphi - 为什么 Delphi 和 Free Pascal 通常更喜欢有符号整数数据类型而不是无符号整数数据类型？

Question

我不是 Pascal 新手，但到现在我还是不知道为什么 Delphi和Free Pascal通常将参数和返回值声明为有符号整数，而我认为它们应该始终为正数。例如:

• Pos() 返回 Integer 类型。有可能是负数吗？
• SetLength() 将 NewLength 参数声明为 Integer 类型。字符串长度是否为负数？
• System.THandle 声明为 Longint。句柄是否有负数？

有很多类似 Delphi 和 Free Pascal 中的决策。这背后有何考虑？

Answer 1

在 Pascal 中，Integer(有符号)是基本类型。所有其他整数类型都是整数的子范围。 (这在 Borland 方言中并不完全正确，考虑到 TP 中的 longint 和 Delphi 中的 int64，但足够接近)。

一个重要原因是，如果计算的中间结果为负数，并且您使用无符号整数进行计算，则会触发范围检查错误，并且由于大多数较旧的编程语言不假设 2-complete 整数，因此结果(带有范围)检查)甚至可能已损坏。

THandle 的情况要简单得多。 Delphi 在 D4 之前没有正确的 32 位无符号数，而只有 31 位基数。 (由于32位无符号整数不是整数的子范围，所以后来的无符号整数是int64的子集，这将问题转移到了uint64上，uint64是D2010左右才添加的)

因此，在 header 中的许多地方，winapi 使用无符号类型的地方都使用了有符号类型，这可能是为了避免第 32 位在这些版本中意外损坏，从而导致自定义卡住。

但是winapi的情况与一般情况不同。

稍后添加 一些 Pascal(和 Modula2/3)实现通过将整数设置为大于字长的大小来规避此陷阱，并要求声明所有数字类型一个真子范围，如下面的程序。

第一个假设主要假设所有内容都是整数的子集，第二个允许编译器再次缩小几乎所有内容以适应寄存器，特别是如果 CPU 有一些大于字操作的操作。 (类似于 x86，其中 32 位 * 32 位 mul 给出 64 位结果，或者可以使用状态位检测字长溢出(例如，在不执行完整 2*字长加法的情况下生成加法的范围异常)

   var x : 0..20;
       y : -10..10;
       
   begin
     // any expression of x and y has a range -10..20

Turbo Pascal 和 Delphi 模拟其 16 位和 32 位产品的字长两倍的整数类型。最高无符号类型的处理充其量只是hacky。