C语言 使用 sprintf 打印size_t需要多少个字符

Question

我想做这样的事情：

char sLength[SIZE_T_LEN];
sprintf(sLength, "%zu", strlen(sSomeString));

也就是说，我想在缓冲区中打印一个 size_t 类型的值。问题是：SIZE_T_LEN的价值应该是多少？关键是要知道所需的最小大小，以确保永远不会发生溢出。

Answer 1

sizeof(size_t) * CHAR_BIT（

从limits.h开始）给出了位数。对于十进制输出，为了安全起见，请使用每位数 3（十六进制为 4）位的（粗略）较低估计值。不要忘记为字符串的nul终止符添加1。

所以：

#include <limits.h>
#define SIZE_T_LEN ( (sizeof(size_t) * CHAR_BIT + 2) / 3 + 1 )

这将生成 size_t 本身类型的值。在典型的 8/16/32/64 位平台上不需要+ 2（size_t的最小可能大小为 16 位）。这里的误差已经足够大，可以产生正确截断的结果。

请注意，这给出了一个上限，并且由于使用了CHAR_BIT，因此是完全可移植的。要获得确切的值，您必须使用log10(SIZE_MAX)（请参阅JohnBollinger对此的回答）。但这会产生浮点数，并且可以在运行时计算，而上面的版本是编译时评估的（并且可能比粗略估计的成本更高）。除非您有一个非常受 RAM 约束的系统，否则没关系。在这样的系统上，无论如何您都应该避免使用stdio。

为了绝对安全起见，您可能希望使用snprintf（但这不是必需的）。

Answer 2

考虑到字符串终止符的空间，确切的答案是

 log10(SIZE_MAX) + 2

其中SIZE_MAX宏在 stdint.h 中声明。 不幸的是，这不是编译时常量（由于使用了log10()）。 如果您需要在编译时计算的编译时常量，则可以使用以下命令：

sizeof(size_t) * CHAR_BIT * 3 / 10 + 2

这给出了至少 256 位size_t的正确答案。 它基于这样一个事实，即 2¹⁰ 非常接近 1000。 在某些大量位上，它将太小一，而对于更多的位，它将进一步落后。 如果您担心如此大的size_t那么您可以在结果中添加一个甚至两个。

Answer 3

如果可以使用 snprintf，请使用：

int len = snprintf (NULL, 0, "%zu", strlen (sSomeString));

Answer 4

在字符使用 8 位表示的系统上，

如果sizeof(size_t)为 2，则最大值为：65535
如果sizeof(size_t)为 4，则最大值为：4294967295
如果sizeof(size_t)为 8，则最大值为：18446744073709551615
如果sizeof(size_t)为 16，则最大值为：3.4028237e+38

您可以使用该信息通过预处理器提取字符串的最大大小。

示例程序：

#include <stdio.h>
#ifdef MAX_STRING_SIZE
#undef MAX_STRING_SIZE
#endif
// MAX_STRING_SIZE is 6 when sizeof(size_t) is 2
// MAX_STRING_SIZE is 11 when sizeof(size_t) is 4
// MAX_STRING_SIZE is 21 when sizeof(size_t) is 8
// MAX_STRING_SIZE is 40 when sizeof(size_t) is 16
// MAX_STRING_SIZE is -1 for all else. It will be an error to use it 
// as the size of an array.
#define MAX_STRING_SIZE (sizeof(size_t) == 2 ? 6 : sizeof(size_t) == 4 ? 11 : sizeof(size_t) == 8 ? 21 : sizeof(size_t) == 16 ? 40 : -1)
int main()
{
   char str[MAX_STRING_SIZE];
   size_t a = 0xFFFFFFFF;
   sprintf(str, "%zu", a);
   printf("%sn", str);
   a = 0xFFFFFFFFFFFFFFFF;
   sprintf(str, "%zu", a);
   printf("%sn", str);
}

输出：

4294967295
18446744073709551615

很容易使其适应使用 16 位表示字符的系统。