Question

我不是Pascal的新手，但直到现在我仍然不知道为什么Delphi和Free Pascal通常声明参数并将值返回为有符号整数，而我看到它们应该始终为正。例如：

Pos()返回Integer类型。是否可能是否定的？
SetLength()将NewLength参数声明为Integer类型。字符串是否有负长度？
System.THandle声明为Longint。句柄是否有负数？

有很多决定，比如Delphi和Free Pascal。这背后有什么考虑因素？

Answer 1

在Pascal中，Integer（signed）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）。

如果计算的中间结果为负，并且使用无符号整数计算，则会触发范围检查错误的一个重要原因，并且由于大多数较旧的编程语言不假设2 - 补码整数，因此结果（具有范围）检查）甚至可能是腐败的。

THandle案例要简单得多。 Delphi没有正确的32位无符号直到D4，但只有31位基数。（因为32位无符号整数不是整数的子范围，后面的无符号整数是int64的子集，它将问题移动到uint64，这只是在D2010中添加的）

因此，在头文件中的许多地方，使用了winapi使用无符号类型的签名类型，可能是为了避免第32位在这些版本中被破坏，并且自定义卡住了。

但是winapi案例与一般情况不同。

稍后添加 某些Pascal（和Modula2 / 3）实现通过将整数设置为大于wordsize的大小来规避此陷阱，并要求所有数字类型都声明一个适当的子范围，如下面的程序。

第一个假设所有内容都是整数的子集，第二个允许编译器再次将所有内容再次缩小以适应寄存器，特别是如果CPU具有大于字操作的某些操作。（如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大小溢出（例如，为添加生成范围异常而不进行完整的2 *字大小添加）

   var x : 0..20;
       y : -10..10;

   begin
     // any expression of x and y has a range -10..20

Answer 2

嗯，开始THandle声明不正确。它在Windows标头中是未签名的，在Delphi中应该是这样。事实上，我认为这在最近的Delphi版本中得到了纠正。

我认为签署无签名的偏好主要是历史性的，并不是特别重要。但是，我可以想到一个重要的例子。考虑for循环：

for i := 0 to Count-1 do

如果i未签名且Count为0，则此循环从0到$FFFFFFFF，这不是您想要的。使用带符号的整数循环变量可以避免这个问题。

Pascal是其语法的受害者。等效的C或C ++循环没有这样的麻烦

for (unsigned int i=0; i<Count; i++)

由于句法差异和使用比较运算符作为停止条件。

这也可能是字符串或动态数组上Length()返回有符号值的原因。因此，为保持一致性，SetLength()应接受已签名的值。并且假设Pos()的返回值用于索引字符串，它也应该被签名。

以下是该主题的另一个Stack Overflow讨论：Should I use unsigned integers for counting members?

当然，我在这里疯狂地猜测。也许没有任何设计，只是出于习惯，使用有符号值的先例已经确定并且已经成为现实。

Answer 3

当找不到任何内容时，某些与字符串相关的搜索函数返回-1。
我相信这背后的原因是MaxInt是2GB，这是32位Delphi中字符串的最大大小。这是因为a single process can have up to 2GB memory

Answer 4

使用有符号整数的原因有很多，甚至有些可能适用于您不打算返回负值的原因。

想象一下，我编写了调用Pos的代码，我想对结果进行数学运算。如果(Pos('x',s)-5)返回Pos('x',s)，您是否愿意使用否定结果1提出范围检查异常，下溢并成为大约40亿的非常大的无符号数，或者为负数？对于很少考虑这些案例的新用户来说，其中任何一个都是问题的根源，但长期存在的传统是通过使用Integer结果，检查负数和零是你的工作结果，而不是将它们用作字符串偏移量。对于初学者和高级程序员来说，使用Integer并且没有“负”值滚动并且变为大的无符号值或提高范围异常，这是有利的。

其次，请记住，在开始编程时，通常会在引入无符号类型（如Integer之前）引入Cardinal（带符号）类型。初学者经常使用像Pos这样的函数，并且使用会创建最不友好的副作用的类型是有意义的。如果范围大于您绝对需要的范围，则没有负面的副作用（Pos可能需要的范围是1到最大字符串长度在delphi中）。在32位Delphi中使用Pos的Cardinal类型没有任何好处，并且肯定有选择它的缺点。

然而，一旦你进入64位delphi，你理论上的字符串比整数可以容纳的字符串更大，而移动到Cardinal将无法解决所有潜在的问题。但是，任何人拥有2 GB以上字符串的可能性都可能为零，而Delphi 64位编译器无论如何都不允许使用>2 GB字符串。在我的测试中，我可以在64位Delphi中实现近1 GB的字符串。因此，Win64字符串的实际长度限制大约是十亿（1073741814）个字符，这使用了近2 GB的实际RAM。在这个限制，我得到EIntOverflow或EAccessViolation，似乎我遇到了Delphi运行时库（RTL）错误，没有正确定义的限制，所以你的里程可能会有所不同。

为什么Delphi和Free Pascal通常更喜欢有符号整数数据类型到无符号整数？

4 个答案: