为什么Delphi和Free Pascal通常更喜欢有符号整数数据类型而不是无符号数据类型？

我不是Pascal新手，但直到现在我仍然不知道为什么，通常将参数和返回值声明为有符号整数，而我认为它们应该始终为正。例如：

• Pos（）

  返回整数的类型。可能是否定的吗

• SetLength（）

  将

  NewLength

  参数声明为整数类型。字符串是否有负长度

• System.THandle

  声明为Longint。句柄有负数吗

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在Delphi和Free Pascal中有许多类似的决策。这背后的考虑因素是什么？

首先，THandle的声明是错误的。它在Windows标题中是未签名的，在Delphi中应该是未签名的。事实上，我认为这在Delphi的最新版本中得到了纠正

我想，人们对签名的偏好在很大程度上是历史性的，而不是特别重要。然而，我可以想出一个例子，说明这一点很重要。考虑for循环：

for i := 0 to Count-1 do

如果

i

为无符号且

Count

为0，则此循环从0运行到

$FFFFFFFF

，这不是您想要的。使用有符号整数循环变量可以避免该问题

Pascal是其语法的牺牲品。等效C或C++循环没有这样的麻烦

for (unsigned int i=0; i<Count; i++)

for（无符号整数i=0；i

一些与字符串相关的搜索函数在未找到任何内容时返回-1
我相信这背后的原因是MaxInt是2GB，这是32位Delphi中字符串的最大大小
在帕斯卡语中，整数（有符号）是基本类型。所有其他整数类型都是整数的子范围。（这在博尔兰方言中并不完全正确，在TP中是longint，在Delphi中是int64，但足够接近）

这其中的一个重要原因是，如果计算的中间结果为负数，并且使用无符号整数进行计算，则会触发范围检查错误，而且由于大多数较旧的编程语言不采用2-补码整数，因此（在范围检查关闭的情况下）结果甚至可能会损坏

THandle的情况要简单得多。Delphi在D4之前没有合适的32位无符号整数，只有31位基数。（因为32位无符号整数不是整数的子范围，后面的无符号整数是int64的子集，这将问题转移到uint64，uint64仅在D2010左右添加）

因此，在标题中的许多地方，在winapi使用无符号类型的地方使用有符号类型，这可能是为了避免在这些版本中第32位意外损坏，以及自定义类型被卡住

但是winapi案例不同于一般案例

稍后添加一些Pascal（和Modula2/3）实现通过将整数设置为大于字号的大小来绕过此陷阱，并要求所有数字类型声明正确的子范围，如下面的程序所示

第一种方法的基本假设是所有操作都是整数的子集，第二种方法允许编译器再次缩小几乎所有操作以适应寄存器，特别是当CPU有一些大于字的操作时。（如x86，其中32位*32位mul给出64位结果，或者可以使用状态位检测字号溢出（例如，在不进行完整的2*字号添加的情况下为添加生成范围异常）

Turbo Pascal和Delphi模拟16位和32位产品的字号两倍的整数类型。对最高无符号类型的处理充其量也很粗糙。
使用有符号整数有很多原因，甚至在不打算返回负值时也可能适用

假设我编写了调用Pos的代码，我想对结果进行数学运算。您是希望得到一个负结果
（Pos（'x'，s）-5）
引发一个范围检查异常，下溢并成为一个大约40亿左右的非常大的无符号数，还是变为负数，如果
Pos（'x'，s）
返回
1
？对于很少考虑这些情况的新用户来说，任何一个都是问题的根源，但长期以来的传统是，通过使用
整数
结果，您的工作就是检查负结果和零结果，而不是将它们用作字符串偏移量。开始和结束都有好处高级程序员在使用整数时，如果没有“负”值，则会滚下并成为大的无符号值或引发范围异常

其次，请记住，在开始编程时，通常会引入
整数
（带符号）类型早在引入无符号类型（如
Cardinal
）之前就已经存在了。初学者通常使用
Pos
等函数，并且使用会产生最不友好的副作用的类型是有意义的。范围大于您绝对需要的范围不会产生负面副作用（在delphi中，Pos可能需要的范围是1到最大字符串长度）。在32位delphi中，为Pos使用
Cardinal
类型没有任何好处，选择它肯定有缺点

然而，一旦你使用64位delphi，理论上你可以拥有比整数更大的字符串，移动到基数并不能解决你所有的潜在问题。然而，任何人拥有2+GB字符串的可能性可能为零，而且delphi 64位编译器无论如何不允许
>2 GB
字符串。在我的测试中，我可以在64位Delphi中，我有一个几乎1 GB的字符串。因此Win64字符串的实际长度限制约为10亿（1073741814）个字符，这使用了将近2 GB的实际RAM。在这个限制下，我要么得到
EIntOverflow
要么
EAccessViolation
，似乎我正在访问Delphi运行时库（RTL）错误，未正确定义限制，因此您的里程可能会有所不同。
FPC考虑很简单：与Delphi兼容。
   var x : 0..20;
       y : -10..10;
       
   begin
     // any expression of x and y has a range -10..20