переменные типа size_t и ptrdiff_t

1: если максимальный размер массива меньше 1/2 * (максимальное число, представимое size_t), я могу безопасно использовать ptrdiff_t и проверять относительные расстояния между двумя указателями на один и тот же объект?

Так будет, если sizeof(size_t) <= sizeof(prtdiff_t). Так будет и в разумной реализации, но нет никаких гарантий.

2: если я хочу объявить переменную, которая может представлять смещение от другого указателя, мне лучше объявить ее как тип ptrdiff_t?

Да, именно для этого и предназначен этот шрифт.

3: Как вывести переменные типа size_t и ptrdiff_t в C и C ++?

In C:

printf("%zu %td\n", size, ptrdiff);

In C++:

std::cout << size << ' ' << ptrdiff << '\n';

4. Является ли uintptr_t просто другим именем для size_t ИЛИ его следует использовать как отдельный тип от size_t?

Его следует рассматривать как отдельный вид. uintptr_t - это целочисленный тип, который может содержать любое значение указателя, преобразованное в целое число; он может не существовать на некоторых платформах.

5: ssize_t и intptr_t другое имя для ptrdiff_t ИЛИ его нужно использовать по-другому?

ssize_t не является стандартным типом для языков C или C ++; он определяется Posix как тип некоторых аргументов функции и возвращаемых значений. Лучше всего использовать ptrdiff_t, кроме случаев, когда вы имеете дело непосредственно с функциями Posix.

intptr_t предназначен для хранения целочисленного представления указателя, а не разницы между указателями. На некоторых платформах они могут иметь разные размеры и intptr_t могут вообще не определяться, поэтому их не следует использовать взаимозаменяемо.

Я действительно хочу использовать отрицательные смещения. А какая разница в использовании uintptr_t и intptr_t?

Не используйте ни один из этих типов для представления смещений; используйте ptrdiff_t. Используйте эти типы в особых случаях, когда по какой-то причине вы хотите преобразовать указатели в их целочисленные представления.

uintptr_t и intptr_t достаточно велики, чтобы хранить любое значение указателя void* без потери информации. Они должны иметь возможность однозначно представлять адрес любого объекта во всем адресном пространстве вашей программы, включая любой байт в любом объекте.

size_t - тип, полученный оператором sizeof; ptrdiff_t - это тип, полученный вычитанием двух указателей. Они должны быть достаточно большими для одного объекта. (А объект может быть настолько большим, что вычитание двух указателей, указывающих на противоположные концы, приведет к переполнению.)

Большинство современных систем имеют единое монолитное адресное пространство, но C разработан для работы с системами, в которых его нет. Например, в некоторых системах самый большой из возможных объектов может составлять небольшую часть размера всего адресного пространства - и сравнение или вычитание указателей на отдельные объекты может быть бессмысленным. (Подумайте о схеме сегментированной адресации, где при вычитании и сравнении указателя учитывается только часть адреса со смещением.)

Предполагая, что _ptrdiff_t_ - опечатка:

1) Да. Если максимальный размер массива меньше SIZE_MAX/2, вы можете безопасно использовать ptrdiff_t
2) Иногда: ptrdiff_t - обычно разница между двумя указателями, а size_t - смещение. Здесь важно то, что size_t всегда положительно, ptrdiff_t может быть отрицательным. Обратите внимание, что на некоторых платформах они могут сильно отличаться по размеру.
3) Вы выводите переменные типа size_t и ptrdiff_t так же, как вы выводите переменные любого другого типа.

size_t a = 10;
ptrdiff_t b = 20;
printf("%u %d", ((unsigned int)a), ((int)b));
std::cout << a << b;

4) uintptr_t - целое число без знака размером не менее int*, чтобы безопасно разрешить целочисленную математику для указателей. Насколько я могу судить, size_t не обязательно будет таким же.
5) ssize_t - нестандартный тип C, соответствующий ptrdiff_t. Вместо этого используйте ptrdiff_t. (On platforms supporting the POSIX 1003.1-1996 API standard, which includes most Unix-like systems, a signed variant of size_t named ssize_t is available, which was not part of the ANSI or ISO C standards. http://en.wikipedia.org/wiki/Size_t)