Каково значение использования определенного числового типа над другим

Question

Каково значение памяти для хранения целого числа как определенного числового типа (uint8, int16, uint32, int64 и т. Д.)? Я знаю диапазон целых чисел, который может принимать каждый из типов, но есть ли какая-то эффективность памяти, которую можно достичь с помощью соответствующего типа?

Например, в Golang "кажется" более эффективным хранить чей-то возраст как uint8, а не как единицу измерения (что эквивалентно uint32 или uint64 в соответствии с его спецификацией https://golang.org/ref/spec)

Answer 1

Целые числа фиксированного размера

Целые числа фиксированного размера требуют точного объема памяти. Используя меньший целочисленный тип "здесь и там" для отдельных переменных, вы получите только небольшой объем памяти, если таковой имеется. Также при использовании в качестве типов структурных полей вы снова можете ничего не получить из-за неявных заполнений.

Увеличение памяти может быть заметным и значительным, когда вы используете целые числа фиксированного размера в качестве типа элемента (больших) срезов или массивов.

Другая (возможно, более важная) причина использования целых чисел фиксированного размера может заключаться в сообщении того, что вы храните в них. Вы могли бы также использовать int32 или же int64 Тип для хранения байтов, но, будучи очевидной тратой, они не передают действительный диапазон хранимых в них данных.

Еще один момент - это эффективность. Вы всегда можете использовать int64 вместо других целочисленных типов со знаком, но на некоторых архитектурах, выполняющих операции над int64 может потребоваться несколько операций с регистрами и, следовательно, значительно медленнее. Так же rune тип (псевдоним для int32) четко сообщает, что вы намерены использовать его для кодовых точек Юникода.

Другой момент - последовательность. Если вы используете int32 чтобы моделировать что-то в одном месте, вы должны придерживаться этого и везде использовать один и тот же тип. Это более важно в Go, чем в других языках, потому что система типов Go является строгой (более строгой, чем в большинстве других языков), то есть если у вас есть значение типа int32Вы не можете присвоить его переменной int64 тип и наоборот без явного преобразования.

int против целых чисел фиксированного размера

Типы int а также uint не фиксированные размеры, но в соответствии со спецификацией: числовые типы:

uint     either 32 or 64 bits
int      same size as uint

Когда вы используете intкомпилятор может создавать более оптимизированный код, ориентируясь на разные архитектуры. Обычно int 32-битный для 32-битных архитектур и 64-битный для 64-битных архитектур. Это означает, что размер int будет соответствовать размеру регистра целевой архитектуры, поэтому целочисленные операции могут быть эффективно выполнены с помощью операций с одним регистром. Если вы используете int64 например, это может потребовать выполнения нескольких (регистровых) операций для выполнения одной целочисленной операции в 32-битной архитектуре.

Мне нравится думать о int являющийся целочисленным типом, который используется для описания и передачи определенных частей или компонентов структур данных времени выполнения Go наилучшим образом. Например, чтобы индексировать массивы или фрагменты, или описать их размеры, int является "естественным" типом для использования.

Spec: длина и емкость:

Встроенные функции len а также cap принимать аргументы разных типов и возвращать результат типа int, Реализация гарантирует, что результат всегда вписывается в int, Например, индексирование срезов или массива, или для описания их длины и емкости, int "естественный" тип, рекомендуемый или применяемый.

При использовании for range оператор с хотя бы одной итерационной переменной для массивов, срезов или string значения, переменная итерации ("индекс") будет иметь тип int,

Также обратите внимание, что Роб Пайк представил предложение для Go 2, чтобы изменить int с произвольной точностью. предложение: spec: изменить int на произвольную точность

Answer 2

1) Целые числа фиксированного размера можно использовать для уменьшения памяти, используемой вашим приложением. Например, в 3D-приложении может иметь смысл использовать float32 скорее, чем float64 потому что видеокарта хочет float32в любом случае и использовать uint16 скорее, чем uint32 для рисования индексов, например.

Тем не менее, для отдельных переменных это не имеет значения, только если у вас есть большое количество значений и вы можете обменять точность на память.

2) При записи на диск, например, используя кодировку / двоичный пакет, вы не можете использовать int или же uint потому что их размер меняется между операционными системами. Вы должны использовать значения известного размера, чтобы сделать формат файла однозначным.

3) При взаимодействии с API операционной системы часто требуется использовать переменные фиксированного размера. Например, Windows API является 32-битным API, что означает, что при загрузке Windows DLL вам часто нужно использовать 32-битные целые числа без знака для флагов и т. Д.