浅谈Unix和Linux下的int

浅谈Unix和Linux下的int

这也算和平同学的点题作文了，呵呵。

他对于Linux下很多时候，api函数大量使用int作为常用类型感到不解，问我，我呢，就试着回答一下哈。

原帖在这里：primer>建议，表示像“容量”这样的变量时，因为不可能出现负数，所以建议用size_t类型。但是linux下的程序，好像比较喜欢使用int。

为什么不使用size_t(或者unsigned int)而使用int?表示范围不是少了一半吗？

我的回答：

嗯，这个问题算是比较偏门了，不过，我做过Windows开发，也做过Linux开发，两个平台都用过，没什么道理哈，仅仅谈点自己的感觉，嗯，不一定准确，大家有高见，还可以补充。

我觉得这个问题首先是一个文化问题。什么叫文化，就是做这类事情的人们的一个通常的共识，就是大家都习惯这么做事。我很早，嗯，07年开始转向Linux开发的时候，就发现这点不同。

Windows呢，是微软公司开发的，大公司，强调严谨的开发风格，大家可以从它推崇匈牙利命名法就看的出来。它对于变量命名，类型命名是有严格规定的，要求尽量准确，不给后来者留歧义。比如，很多Struct*，它会使用typedef显式定名为一种新类型PStruct来管理，这样，大家从字面上就可以一眼看出来，而不用到用的时候，跑去数星星。数星星很容易数错的。我就干过坏事，嘿嘿。

这个道理也很简单，微软是开发OS的，说白了，它的主要产品功能，除了Windows的操作功能，还需要提供大量的api给广大程序员用，没办法啊，如果没人给他的操作系统开发应用程序，他的OS卖不动的。

这就要求微软不仅仅关注终端用户的体验，也特别关注程序员用户的体验，而明示的api，显然是一种很好的用户体验，程序员不容易犯错误，被api的提供者约束着做正确的事情，程序员bug少，成功率就高，进而开发成本就低，于是，形成良性循环。

同时，这也为微软的客服部门减少好多投诉哦，大家换位思考一下，如果微软的api含糊不清，大家是不是要发飙？呵呵。

这里面体现出来一个很重要的思想，微软是把广大应用程序员，也作为什么都不懂的终端用户在看待，试图从api上构建最大的开发友好度，因此，它对于命名法很严格，api定名表意很清晰，同时，对于各种变量、类型，不厌其烦，多次定义，为了是让各个行业的程序员， 用起来都尽量贴合自己的行业习惯。

这是有道理的，比如我现在在电力系统，我们定义变量类型，喜欢用Int16、Int32、Int64，Float16、Float32、Float64这类命名，int、double这些C/C++基本类型，反而不太流行。为啥，很多时候工业现场的人，不知道你这个类型到底是多少bits的，就会出错。这是为了用户看着清晰，也是行业习惯，所以，我很多时候开始写程序前，都要先去定义这么一批新的变量类型，方便和同事们沟通代码啊。

而Unix呢，不太一样，我看过《Unix编程艺术》这本书，这里面讲了很多Unix程序员的文化。这么说吧，我简单点，Unix的开发者，默认使用者是和其水平相当的程序员，大家所有沟通的语言，都是计算机本专业的，大家很多时候用默认，暗示，就好了。

所以，Unix下的习惯，没有那么多分门别类的变量类型，大家还有个好习惯，呵呵，int包打一切。我看到几乎大多数Unix的函数，就是gcc的基本库，函数老是int来，int去，其实，给我的感觉，在Unix下，什么都是int，为啥，Unix很讲究把同类资源数组化管理，比如打开的文件句柄，就是一个整数，进程ID，整数，线程ID，整数，用户ID，整数，甚至，设备都是整数表示。嗯，socket不说了，Windows下是一个特定数据类型SOCKET，而Unix下，你猜对了，没错，int，整数。

这叫什么？其实是向量化管理，在系统内部检索的时候，可以想象，Unix系统的开发者，大量使用数组，利用int这个整数在哈希检索目标，达到效率最高。反正，我们不管什么资源，在Unix内部，就是一个int型的ID表示，这其实已经是Windows句柄的概念了。

这两种命名方法，其实各有优缺点，Windows的变量类型多，程序员学习的时候，成本高，但是，学会了就不容易出错。而Unix的学习曲线低，没那么多类型名要去背，不过呢，用起来出不出错，自理啊，Unix的开发者，相信大家的实力。嗯，只是我自己有点信不过我自己，嘿嘿。

不过要我说呢，还真说不好谁对谁错，其实都有道理，关键看OS的设计者，心目中的目标用户的水平如何了。

回到和平同学的问题，用int，少一半，其实是有道理的，因为int是有符号的，有一半的表示范围是负数，在表示很多容量的时候，比如说吧，malloc的数组，或者socket的表示范围，确实负数没有意义。因此，看起来被浪费了。

这其实不然，为什么，原因很简单。

int就算少一半，你能用多少？和平同学别见怪啊，我说句话，你问这个问题就表示还有点学生思维，总是想×××，就是我要把所有的资源都纳入我的管理，呵呵。其实我们做工作做久了的，对于数据的边界、范围，反而有个思想，够用就好，没必要多。

int表示少一半，2G有吧，嗯，大多数用户的数组，可不可能超过1G？其实，大多数时候，我们在这个地方用int，表示的范围都很少的。少一半也够用。socket不说了吧，理论上只有65536，int再少几半也够用，呵呵。

够用就行了，不用担心的，真要是需要用大表示，自己做unsigned long来表示，也是可以的。

而且，Unix这么设计，有个最大的优点，就是数据的自描述特性得到了前所未有的发挥。我们都知道，在表示范围、容量的时候，int只使用了正数部分，那负数部分做什么？我来回答你，表示非法值，这个很重要。

试想一下，如果我们用的数据类型里面，无法表示非法值，那麻烦了，api设计的时候，必须单独设计一个参数，来传递非法值，这又涉及到&传址调用，或者*直接传指针调用，程序设计复杂度直线上升，设计的人也累，学的人也累，用起来更累。

这么说可能不直观，我举个例子：

比如我要设计一个read函数，从某个文件id读取一段数据，大家注意啊，Unix下，文件ID可以表示任何串行化设备的。包括socket，可以用resv这类伯克利socket api，也可以直接使用C基本库的read，都对，因为使用int表示，Unix可以把所有串行化设备统一编址处理，用一类函数处理完。

函数原型我这么设计，设计了两个，大家比较一下：

Code: int ReadFrom(int fd,char* szBuffer,int nBufferSizeMax);       unsigned int ReadFrom(int fd,char* szBuffer,int nBufferSizeMax);

可以吧，这虽然用了匈牙利命名法，但是，这是标准的C函数，没错吧。嗯，第一个应该是Unix的习惯，用int，第二个应该是Windows的习惯，用了无符号正整数，好，我们来看一种情况。

如果我们读失败了，要返回一个错误信息给上层调用者，怎么办？

第一个很简单，由于其只使用了int的正数部分来表示读成功多少字节，那好，-1来表示失败就好了。

第二个就麻烦了，由于它只返回正整数，上层看见都都是对的，它没有办法返回一个错误标示。说白了，这个api设计很失败，无法满足所有的应用返回需求。那怎么办？也有两种做法：

Code: unsigned int ReadFrom(int fd,char* szBuffer,int nBufferSizeMax,bool& bSuccessFlag);    #define READ_FAIL 0xFFFFFFFF    //出错返回READ_FAIL    unsigned int ReadFrom(int fd,char* szBuffer,int nBufferSizeMax);

大家别说用0啊，很多时候，Read到0，不是错误，是一种正常的状态，比如socker的read，read到0Bytes，很可能是对方没有发送，并不是说socket失败了，需要重建链路。

嗯，大家再来看看，第一种，没办法，只有多设计一个传址的参数，让函数返回是否成功读取的标志，上层来决定怎么处理。

第二种呢，显式定义一个返回值为错误，这个返回值永远不被理解为正确的值，就是正确业务不使用，仅供返回错误。

大家去比较一下Win32api，里面很多用的都是第二种方法。

不过，这样一来，大家觉得麻烦不麻烦，第一种，起码要多做一个参数，程序员学习量增加，记住哦，一个函数好学，100个、1000个函数让你背，你就觉得这个bSuccessFlag很讨厌了。

第二个更无礼，首先，它限制了业务，导致了业务缺陷，至少，unsigned int表示的最大值，被用来做fail了，就是业务不能用了，其次，多了个宏，同样的返回值unsigned int，需要区别对待，大家说用起来麻烦不麻烦？

别怕麻烦啊，呵呵，去看看Win32Socket的函数，它的SOCKET就是用了unsigned int表示的最大值，作为错误的SOCKET标识，其实就是按照上面第二种办法设计的api，没办法，谁让他把SOCKET定义为无符号正整数呢。自己给自己下绊子，呵呵。

嗯，还有什么beginthreadex，CreateWindowsEx，这类函数，大家去看看HANDLE的数据定义，就知道为什么参数设计得那么繁琐了。

很多时候，我们看api好用不好用，其实就看这些细节。

这里多说一点吧，正是因为Unix和Linux下，很多api函数都用int做返回值，-1已经被公认为非法，失败的标志，大家用起来反而简单，一般说来，看见一个Unix的api函数，猜都猜得出它怎么表示返回值，反正都是int嘛，-1就是失败啦，0和正数都是成功。Windows下就麻烦了，查MSDN都要查半天，主要看它数据类型，以及相应的接口定义。

因此，别看Windows做了很多努力，做了很多程序员友好度的工作，有时候啊，我评论一句，还真不如Unix什么都丢给程序员。

不过呢，也不好都说不对，如果应用程序员不是计算机界的专业人士，比如说，一个其他专业的工程师，需要临时写一小段程序解决个问题，Windows能保证他不出错。为啥，数据类型定义错了，编译都过不去，自己查MSDN去。

所以，说来说去，我认为这个问题还是一个文化问题，两种平台的开发文化，导致了今天的局面。说不上谁好谁坏。

大家看着用吧。

嗯，我私人呢，喜欢Windows的匈牙利命名法，喜欢严谨的定名，但是，不是很喜欢它那么多数据类型，还是喜欢int，呵呵。

很多时候，我设计的api大家觉得有点怪，其实就来自于此，又用Windows的命名法，但是，api函数参数设计却更靠Unix一些，算两面的综合吧。

《0bug-C/C++商用工程之道》里面，我的工程库用的就是我的习惯，两种风格兼而有之，因为我觉得，不管白猫黑猫，抓到耗子就是好猫，哪个地方合用用哪个，哪个办法合用用哪个，没什么门户之见的。

这不绝对啊，上述仅仅是我个人的习惯，大家还是自己选合用的办法好了，没必要和我一样。

肖舸

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