begriffs open source - libnonstd/blob - include/nonstd/integral.h

   1 #ifndef NONSTD_INTEGRAL_H
   2 #define NONSTD_INTEGRAL_H
   3
   4 /* The size of data objects.
   5  *
   6  * This is a numerical quantity, not a bit pattern. Thus it fits into the
   7  * signed integer category. This notion conflicts with the definition of
   8  * size_t. We provide a signed counterpart, with wrappers for sizeof() and
   9  * offsetof() that do bounds checking and convert the result.
  10  *
  11  * My conjecture is that size_t was chosen to be unsigned to wring the most out
  12  * of each available bit on e.g. segmented 16-bit memory architectures.
  13  */
  14
  15 // ssize_t comes from special header built by configure script
  16 #include "internal/ssize.h"
  17
  18 #define size2ssize(n) ((n) > (size_t)SSIZE_MAX ? -1 : (ssize_t)(n))
  19 #define ssize2size(n) ((n) < 0                 ? 0U : (size_t)(n))
  20
  21 #define ssizeof(x) size2ssize(sizeof(x))
  22 #define soffsetof(t, m) size2ssize(offsetof((t), (m)))
  23
  24 #include <inttypes.h>
  25 #include <limits.h>
  26 #include <stddef.h>
  27 #include <stdint.h>
  28
  29 /* Integer bit patterns
  30  *
  31  * Purpose: bitwise operations and modular arithmetic.
  32  *
  33  * 6.2.5
  34  *
  35  *      A computation involving unsigned operands can never overflow, because a
  36  *      result that cannot be represented by the resulting unsigned integer type
  37  *      is reduced modulo the number that is one greater than the largest value
  38  *      that can be represented by the resulting type.
  39  *
  40  * Each type "bN" is guaranteed to hold at least N bits.
  41  *
  42  * However, the types must be at least the size of int, or else they will be
  43  * silently converted to signed int in any expression, and lose the unsigned
  44  * guarantees.
  45  *
  46  * 6.3.1.1
  47  *
  48  *      If an int can represent all values of the original type, the value is
  49  *      converted to an int; otherwise it is converted to an unsigned int.
  50  */
  51
  52 typedef unsigned int       b16;
  53 typedef unsigned long      b32;
  54 typedef unsigned long long b64;
  55
  56 #define B16_MAX            UINT_MAX
  57 #define B32_MAX            ULONG_MAX
  58 #define B64_MAX            ULLONG_MAX
  59
  60 #define B16_C(n)           (n ## U)
  61 #define B32_C(n)           (n ## UL)
  62 #define B64_C(n)           (n ## ULL)
  63
  64 #define PRIxB16            "x"
  65 #define PRIxB32            "lx"
  66 #define PRIxB64            "llx"
  67
  68 /* Regular (signed) integers
  69  *
  70  * Purpose: normal arithmetical operations and measurement, without modular
  71  * arithmetic expectations.
  72  *
  73  * Care is required with these types to avoid overflow, which is undefined
  74  * behavior.
  75  *
  76  * Each type "iN" is guaranteed to hold at least N bits, but may be wider if
  77  * that would be faster for the processor. The "_trim" variety attempts to save
  78  * space for e.g. big arrays.
  79  */
  80
  81 typedef int           i8;
  82 typedef signed char   i8_trim;
  83
  84 typedef int           i16;
  85 typedef short         i16_trim;
  86
  87 typedef long          i32;
  88 typedef int_least32_t i32_trim;
  89
  90 typedef long long     i64;
  91 typedef int_least64_t i64_trim;
  92
  93 #define I8_MIN        INT_MIN
  94 #define I8_MAX        INT_MAX
  95 #define I8_TRIM_MIN   ((i8_trim)SCHAR_MIN)
  96 #define I8_TRIM_MAX   ((i8_trim)SCHAR_MAX)
  97 #define I16_MIN       INT_MIN
  98 #define I16_MAX       INT_MAX
  99 #define I16_TRIM_MIN  ((i16_trim)SHRT_MIN)
 100 #define I16_TRIM_MAX  ((i16_trim)SHRT_MAX)
 101 #define I32_MIN       LONG_MIN
 102 #define I32_MAX       LONG_MAX
 103 #define I32_TRIM_MIN  INT_LEAST32_MIN
 104 #define I32_TRIM_MAX  INT_LEAST32_MAX
 105 #define I64_MIN       LLONG_MIN
 106 #define I64_MAX       LLONG_MAX
 107 #define I64_TRIM_MIN  INT_LEAST64_MIN
 108 #define I64_TRIM_MAX  INT_LEAST64_MAX
 109
 110 #define I8_C(n)       (n)
 111 #define I8_TRIM_C(n)  ((i8_trim)(n))
 112 #define I16_C(n)      (n)
 113 #define I16_TRIM_C(n) ((i16_trim)(n))
 114 #define I32_C(n)      (n ## L)
 115 #define I32_TRIM_C(n) ((i32_trim)(n ## L))
 116 #define I64_C(n)      (n ## LL)
 117 #define I64_TRIM_C(n) ((i64_trim)(n ## LL))
 118
 119 #define PRIdI8        "d"
 120 #define PRIdI8_TRIM   "hhd"
 121 #define PRIdI16       "d"
 122 #define PRIdI16_TRIM  "hd"
 123 #define PRIdI32       "ld"
 124 #define PRIdI32_TRIM  PRIdLEAST32
 125 #define PRIdI64       "lld"
 126 #define PRIdI64_TRIM  PRIdLEAST64
 127
 128 /* Character types ********************************************************/
 129
 130 /* Character type 1: Smallest units of addressible storage.
 131  *
 132  * Purpose: load and store the raw aliased bytes of a C object.  it's a rare
 133  * situation, used inside functions like memcpy or fwrite. Also, due to signed
 134  * integer promotion, this type shouldn't be used in arithmetic operations.
 135  *
 136  * 6.2.6.1
 137  *
 138  *      Values stored in unsigned bit-fields *and objects of type unsigned char*
 139  *      shall be represented using a pure binary notation.
 140  *
 141  *      Values stored in non-bit-field objects of any other object type consist of n
 142  *      x CHAR_BIT bits, where n is the size of an object of that type, in bytes.
 143  *      The value may be copied into an object of type unsigned char [n] (e.g., by
 144  *      memcpy); the resulting set of bytes is called the object representation of
 145  *      the value.
 146  *
 147  * 6.2.6.2
 148  *
 149  *      For unsigned integer types *other than unsigned char,* the bits of the
 150  *      object representation shall be divided into two groups: value bits and
 151  *      padding bits (there need not be any of the latter).
 152  */
 153
 154 typedef unsigned char raw_byte;
 155
 156 /* Character type 2: Codepoints in a character encoding.
 157  *
 158  * The tasks of human language processing are too broad for a base language
 159  * library, and the rules change as languages and locales do. Use a proper
 160  * library for this, such as ICU, and its provided data types.
 161  *
 162  * - Note: pointers to native C string literals should be char*, as the
 163  *   signedness of char is implementation-defined.
 164  */
 165
 166 // No extra definitions for codepoints
 167
 168 /* Character type 3: Small integers.
 169  *
 170  * Already covered with i8 and i8_trim.
 171  */
 172
 173 // No extra definitions for small integers
 174
 175 #endif