C++ 中 DWORD 和无符号整型的区别

引言

对 C++ 数据类型的一般性了解和解释对于组织数据和创建系统级程序非常重要。两个经常观察到的类型是“DWORD”和“unsigned int”。“DWORD”是一个 Windows API 数据类型，意为“双字”，是 Microsoft Windows 环境下“unsigned long”基本数据类型的合成别名。它主要用于系统级程序、低级语言以及与 Windows 操作系统的通信。

相反，“unsigned int”是 C++ 的基本数据类型之一，表示非负整数，根据 C++ 标准，其大小至少为 16 位。对于大多数当前趋势，“unsigned int”正好是 32 位值。但是，这可以由编译器和运行环境决定。

尽管如此，这是该类型的使用方式，应注意的是，在当今的 32 位和 64 位体系结构上，“DWORD”和“unsigned int”都占用相同的内存空间，即四字节。在此介绍中，已努力阐明这些差异以及何时以及为何在 C++ 编程中使用它们。

关于 DWORD

• DWORD 是两个单词的组合，D 代表 Double，WORD 代表 Word，广泛用于 Windows 编程。它在 Windows API 中定义，是一个 32 位无符号整数。这意味着它可以容纳从 0 到 4,294,967,295 的任何值。此时，有必要指出，在 Windows 平台上，DWORD 只是 unsigned long 数据类型的一个 typedef。
• DWORD 是 Windows OS 系统编程和 API 中广泛使用的数据类型。“双字”一词源于早期计算；单个字通常等同于 16 位。因此，双字或 DWORD 指的是一个 32 位值。

特点

• 键盘是 ANSI 键盘，Dword 是一个 32 位数据类型，占用 4 字节空间。
• 由于它是一个无符号整数，其值范围可以从 0 到 4,294,967,295。
• 它是在 Windows API 中声明的标准类型，因此在所有 Windows 应用程序和系统中，该字段的用法都是相同的。
• 在 Windows 系统编程中很常见，需要调用 Windows API、系统调用以及在硬件上执行的低级操作。
• 在代码中使用 DWORD 可以提高代码的可读性，并清楚地表明其中一个变量旨在 Windows 编程的上下文中存储一个 32 位无符号整数。
• 在 32 位和 64 位处理器上，对 DWORD 的算术和逻辑运算都非常快，因为这些 DWORD 与这些处理器很好地对齐。
• 通过明确 32 位无符号整数类型的用途，有助于实现代码中类型安全的基本要求。

缺点

• DWORD 特定于 Windows 编程，因此使用 DWORD 的代码对其他操作系统而言不够可移植。环境泛化是另一个问题：非 Windows IT 环境没有内置 DWORD，尽管可能对其进行修改或提供 typedef。
• 由于 DWORD 是无符号整数，单词和 DWORD 本身都不包含负数。因此，无法表示负值，使其不适用于需要此特性的应用程序。
• 由于 DWORD 仅是 32 位类型，任何计算结果超过 4,294,967,295 的值都将导致溢出，如果处理不当，将导致一些行为异常甚至包含某些错误。
• DWORD 在 Windows 上表示 unsigned long，而在其他平台上 unsigned long 的大小可能不同。这可能会在将代码从一个环境移植到另一个环境时导致系统混淆和错误。
• 在内存使用至关重要的环境中，DWORD 是一个相当固定的 32 位大小，相对于潜在的数据（如 uint16_t），如果需要存储或检索的值实际上不需要 32 位的范围，这可能显得浪费资源。
• 使用 DWORD 会使代码与 Windows 特定术语绑定，而此时本应首选 C++ 标准库中的通用标准化数据类型，如 uint32_t。
• DWORD 这个名称在 Windows API 中得以保留；然而，在使用不同的编译器针对非 Windows 系统构建应用程序时，其属性和大小可能并不总是固定的，这增加了实现一致性的难度。

示例

让我们用一个 C++ 程序来实现 DWORD。

输出

 
Current system time (UTC): 2024-5-24 10:30:45.500
System uptime: 13255468 milliseconds


=== Code Execution Successful ===   

关于无符号整数

• 与大多数高级编程语言一样，C++ 具有“unsigned int”，用于声明只能包含非负数据的整数类型变量；它为代数实数定义，其值始终为非负数，即大于或等于零，这与其有符号的整数（int）数据类型不同，后者可以是负数或正数。unsigned int 类型是 C++ 标准库中的原始类型之一，并且在所有平台和编译器上都有很好的实现。
• 如果您想存储永远不会为负数的整数并对其进行处理，则需要 unsigned int 类型。此类型确保存储的每个原子都用于表示值，这意味着最小值的正范围将是具有相同大小的有符号整数所提供范围的两倍。

特点

• 通常，在所有现代 32 位和 64 位环境中，unsigned int 的值范围可以从 0 到 4,294,967,295，因为此数据类型为数字的值分配了所有 32 位。
• 在大多数编译器中，unsigned int 会占用 32 位或 4 字节内存，尽管 unsigned int 的大小取决于使用的编译器和硬件平台。
• 在大多数现代微处理器上，unsigned int 的许多算术运算都很快。
• 它是 C++ 标准的一部分，我可以确信我将来使用的所有编译器都会支持它，因为它不像 char16_t 那样是平台特定的类型。
• 将变量声明为 unsigned int 是有益的，因为它可以避免将不必要的负值加载到变量中，并编写更少的错误代码。

缺点

• 此外，unsigned int 不能接受负值，这在某些应用程序需要正数和负数的情况下可能会成为其使用的一个缺点。
• 算术运算可以静默进行，得到的答案可能不像预期的那样，除非经过适当检查。
• 涉及 unsigned int 与有符号整数的操作是危险的，因为它们会导致编译器执行程序员未预料到的转换。
• 例如，Unsigned int 通常是 32 位，但该类型的大小在不同平台之间并不便携，这在不同平台上开发应用程序时可能会导致一些问题。

示例

让我们用一个 C++ 程序来实现 Unsigned Int。

输出

 
-1
4294967295


=== Code Execution Successful ===   

DWORD 和无符号整数之间的主要区别

DWORD 和 Unsigned Int 之间有几个区别。一些主要区别如下：

结论

在 C++ 中，定义正确类型的变量非常重要，这主要是为了性能和代码可读性。最常用的两种类型是“DWORD”和“unsigned int”。“DWORD”是 Windows API 的特定 Win32 类型，代表 Data Word，它是一种 32 位无符号整数类型，适用于 Windows 应用程序中的特定用途。尽管如此，它也存在一个缺点，那就是它不像为平台设计的那样在不同操作系统之间具有可移植性。

另一方面，“unsigned int”是标准的 C++ 类型，用于声明仅包含非负整数的变量。在可移植性方面，其生成的对象代码可以在编译器之间互换。除非需要精确的含义，否则它适用于涉及绝对非负值表示的通用 C++ 编程任务。但是，开发人员需要更多地了解将“unsigned int”与有符号整数混合使用时出现的问题，以及同一类型在不同平台和编译器之间大小不同的问题。