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Numeric limits

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C
Type support
Numeric limits

目录

整数类型的限制

核心语言整数类型的限制
定义于头文件 <limits.h>
BOOL_WIDTH
(C23)
_Bool 的位宽
(宏常量)
CHAR_BIT
字节的位宽
(宏常量)
MB_LEN_MAX
多字节字符的最大字节数
(宏常量)
CHAR_WIDTH
(C23)
char 的位宽，等同于 CHAR_BIT
(宏常量)
CHAR_MIN
char 类型的最小值
(宏常量)
CHAR_MAX
char 类型的最大值
(宏常量)
SCHAR_WIDTH SHRT_WIDTH INT_WIDTH LONG_WIDTH LLONG_WIDTH
(C23) (C23) (C23) (C23) (C23)
分别表示 signed char 、 short 、 int 、 long 和 long long 类型的位宽
（宏常量）
SCHAR_MIN SHRT_MIN INT_MIN LONG_MIN LLONG_MIN
(C99)
分别表示 signed char 、 short 、 int 、 long 及 long long 类型的最小值
（宏常量）
SCHAR_MAX SHRT_MAX INT_MAX LONG_MAX LLONG_MAX
(C99)
signed char 、 short 、 int 、 long 及 long long 类型的最大值
(宏常量)
UCHAR_WIDTH USHRT_WIDTH UINT_WIDTH ULONG_WIDTH ULLONG_WIDTH
(C23) (C23) (C23) (C23) (C23)
分别表示 unsigned char 、 unsigned short 、 unsigned int 、 unsigned long 和 unsigned long long 的位宽
(宏常量)
UCHAR_MAX USHRT_MAX UINT_MAX ULONG_MAX ULLONG_MAX
(C99)
unsigned char 、 unsigned short 、 unsigned int 、
unsigned long 和 unsigned long long 类型的最大值
(宏常量)
BITINT_MAXWIDTH
(C23)
位精确整数声明在类型说明符 _BitInt ( N ) 中支持的最大宽度 N ，大于或等于 ULLONG_WIDTH
(宏常量)
库类型别名的限制
定义于头文件 <stdint.h>
PTRDIFF_WIDTH
(C23)
ptrdiff_t 类型对象的位宽
(宏常量)
PTRDIFF_MIN
(C99)
ptrdiff_t 的最小值
(宏常量)
PTRDIFF_MAX
(C99)
ptrdiff_t 的最大值
(宏常量)
SIZE_WIDTH
(C23)
size_t 类型对象的位宽
(宏常量)
SIZE_MAX
(C99)
size_t 的最大值
(宏常量)
SIG_ATOMIC_WIDTH
(C23)
sig_atomic_t 类型对象的位宽
(宏常量)
SIG_ATOMIC_MIN
(C99)
sig_atomic_t 的最小值
(宏常量)
SIG_ATOMIC_MAX
(C99)
sig_atomic_t 的最大值
(宏常量)
WINT_WIDTH
(C23)
wint_t 类型对象的位宽
(宏常量)
WINT_MIN
(C99)
wint_t 的最小值
(宏常量)
WINT_MAX
(C99)
wint_t 的最大值
(宏常量)
定义于头文件 <wchar.h>
定义于头文件 <stdint.h>
WCHAR_WIDTH
(C23)
wchar_t 类型对象的位宽
(宏常量)
WCHAR_MIN
(C99)
wchar_t 的最小值
(宏常量)
WCHAR_MAX
(C99)
wchar_t 的最大值
(宏常量)

注释

这些常量的类型，除了 CHAR_BIT 和 MB_LEN_MAX 之外，必须匹配 整型提升 应用于它们所描述类型对象时的结果： CHAR_MAX 可能具有类型 int 或 unsigned int ，但绝不会是 char 。同样地， USHRT_MAX 可能不具有无符号类型：其类型可能是 int 。

独立实现可能不提供 sig_atomic_t 和/或 wint_t 类型定义名称，此时 SIG_ATOMIC_* 和/或 WINT_* 宏也会相应缺失。

示例

运行此代码 
#include <limits.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
    printf("CHAR_BIT       = %d\n", CHAR_BIT);
    printf("MB_LEN_MAX     = %d\n\n", MB_LEN_MAX);
    printf("CHAR_MIN       = %+d\n", CHAR_MIN);
    printf("CHAR_MAX       = %+d\n", CHAR_MAX);
    printf("SCHAR_MIN      = %+d\n", SCHAR_MIN);
    printf("SCHAR_MAX      = %+d\n", SCHAR_MAX);
    printf("UCHAR_MAX      = %u\n\n", UCHAR_MAX);
    printf("SHRT_MIN       = %+d\n", SHRT_MIN);
    printf("SHRT_MAX       = %+d\n", SHRT_MAX);
    printf("USHRT_MAX      = %u\n\n", USHRT_MAX);
    printf("INT_MIN        = %+d\n", INT_MIN);
    printf("INT_MAX        = %+d\n", INT_MAX);
    printf("UINT_MAX       = %u\n\n", UINT_MAX);
    printf("LONG_MIN       = %+ld\n", LONG_MIN);
    printf("LONG_MAX       = %+ld\n", LONG_MAX);
    printf("ULONG_MAX      = %lu\n\n", ULONG_MAX);
    printf("LLONG_MIN      = %+lld\n", LLONG_MIN);
    printf("LLONG_MAX      = %+lld\n", LLONG_MAX);
    printf("ULLONG_MAX     = %llu\n\n", ULLONG_MAX);
    printf("PTRDIFF_MIN    = %td\n", PTRDIFF_MIN);
    printf("PTRDIFF_MAX    = %+td\n", PTRDIFF_MAX);
    printf("SIZE_MAX       = %zu\n", SIZE_MAX);
    printf("SIG_ATOMIC_MIN = %+jd\n",(intmax_t)SIG_ATOMIC_MIN);
    printf("SIG_ATOMIC_MAX = %+jd\n",(intmax_t)SIG_ATOMIC_MAX);
    printf("WCHAR_MIN      = %+jd\n",(intmax_t)WCHAR_MIN);
    printf("WCHAR_MAX      = %+jd\n",(intmax_t)WCHAR_MAX);
    printf("WINT_MIN       = %jd\n", (intmax_t)WINT_MIN);
    printf("WINT_MAX       = %jd\n", (intmax_t)WINT_MAX);
}

可能的输出： 

CHAR_BIT       = 8
MB_LEN_MAX     = 16
CHAR_MIN       = -128
CHAR_MAX       = +127
SCHAR_MIN      = -128
SCHAR_MAX      = +127
UCHAR_MAX      = 255
SHRT_MIN       = -32768
SHRT_MAX       = +32767
USHRT_MAX      = 65535
INT_MIN        = -2147483648
INT_MAX        = +2147483647
UINT_MAX       = 4294967295
LONG_MIN       = -9223372036854775808
LONG_MAX       = +9223372036854775807
ULONG_MAX      = 18446744073709551615
LLONG_MIN      = -9223372036854775808
LLONG_MAX      = +9223372036854775807
ULLONG_MAX     = 18446744073709551615
PTRDIFF_MIN    = -9223372036854775808
PTRDIFF_MAX    = +9223372036854775807
SIZE_MAX       = 18446744073709551615
SIG_ATOMIC_MIN = -2147483648
SIG_ATOMIC_MAX = +2147483647
WCHAR_MIN      = -2147483648
WCHAR_MAX      = +2147483647
WINT_MIN       = 0
WINT_MAX       = 4294967295

浮点类型的限制

定义于头文件 <float.h>
FLT_RADIX
用于表示所有三种浮点数类型的基数（整数进制）
(宏常量)
DECIMAL_DIG
(C99)
从 long double 转换为十进制至少需要 DECIMAL_DIG 位数字，再转换回 long double 时能保持恒等转换：这是序列化/反序列化 long double 所需的十进制精度
(宏常量)
FLT_DECIMAL_DIG DBL_DECIMAL_DIG LDBL_DECIMAL_DIG
(C11)
从 float / double / long double 转换为十进制并返回时，若使用至少 FLT_DECIMAL_DIG / DBL_DECIMAL_DIG / LDBL_DECIMAL_DIG 位数字可确保转换的一致性：这是序列化/反序列化浮点数值所需的十进制精度。分别定义为至少 6 、 10 和 10 ，或对于IEEE浮点数为 9 ，对于IEEE双精度为 17 （另见C++对应项： max_digits10 ）
(宏常量)
FLT_MIN DBL_MIN LDBL_MIN
float 、 double 及 long double 类型分别对应的最小规格化正数值
（宏常量）
FLT_TRUE_MIN DBL_TRUE_MIN LDBL_TRUE_MIN
(C11)
float、double 及 long double 类型的最小正数值
(宏常量)
FLT_MAX DBL_MAX LDBL_MAX
float 、 double 和 long double 分别对应的最大有限值
（宏常量）
FLT_EPSILON DBL_EPSILON LDBL_EPSILON
1.0 与下一个可表示值之间的绝对差值 （分别对应 float 、 double 和 long double 类型）
（宏常量）
FLT_DIG DBL_DIG LDBL_DIG
在文本→ float / double / long double →文本往返转换中保证不因舍入或溢出而改变的十进制数字位数（详见C++对应项 digits10 ）
（宏常量）
FLT_MANT_DIG DBL_MANT_DIG LDBL_MANT_DIG
浮点数尾数中基数为 FLT_RADIX 的位数，分别对应 float 、 double 和 long double 类型，这些位数可以在不损失精度的情况下表示
（宏常量）
FLT_MIN_EXP DBL_MIN_EXP LDBL_MIN_EXP
使得 FLT_RADIX 的（该整数减一）次幂成为规范化 float 、 double 及 long double 的最小负整数
（宏常量）
FLT_MIN_10_EXP DBL_MIN_10_EXP LDBL_MIN_10_EXP
使10的该次幂成为规范化 float 、 double 及 long double 的最小负整数
（宏常量）
FLT_MAX_EXP DBL_MAX_EXP LDBL_MAX_EXP
使得 FLT_RADIX 的（该整数减一）次幂是可表示有限 float 、 double 和 long double 的最大正整数
（宏常量）
FLT_MAX_10_EXP DBL_MAX_10_EXP LDBL_MAX_10_EXP
使得10的该次幂为可表示的有限 float 、 double 和 long double 的最大正整数
（宏常量）
浮点运算的舍入模式
(宏常量)
(C99)
指定所有算术运算的执行精度
(宏常量)
FLT_HAS_SUBNORM DBL_HAS_SUBNORM LDBL_HAS_SUBNORM
(C11) (C23中弃用)
该类型是否支持次正规数（ 非规格化数 ）：
- 1 – 不确定， ​ 0 ​ – 不支持， 1 – 支持
(宏常量)

示例

运行此代码 
#include <float.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
    printf("DECIMAL_DIG     = %d\n", DECIMAL_DIG);
    printf("FLT_DECIMAL_DIG = %d\n", FLT_DECIMAL_DIG);
    printf("FLT_RADIX       = %d\n", FLT_RADIX);
    printf("FLT_MIN         = %e\n", FLT_MIN);
    printf("FLT_MAX         = %e\n", FLT_MAX);
    printf("FLT_EPSILON     = %e\n", FLT_EPSILON);
    printf("FLT_DIG         = %d\n", FLT_DIG);
    printf("FLT_MANT_DIG    = %d\n", FLT_MANT_DIG);
    printf("FLT_MIN_EXP     = %d\n", FLT_MIN_EXP);
    printf("FLT_MIN_10_EXP  = %d\n", FLT_MIN_10_EXP);
    printf("FLT_MAX_EXP     = %d\n", FLT_MAX_EXP);
    printf("FLT_MAX_10_EXP  = %d\n", FLT_MAX_10_EXP);
    printf("FLT_ROUNDS      = %d\n", FLT_ROUNDS);
    printf("FLT_EVAL_METHOD = %d\n", FLT_EVAL_METHOD);
    printf("FLT_HAS_SUBNORM = %d\n", FLT_HAS_SUBNORM);
}

可能的输出： 

DECIMAL_DIG     = 37
FLT_DECIMAL_DIG = 9
FLT_RADIX       = 2
FLT_MIN         = 1.175494e-38
FLT_MAX         = 3.402823e+38
FLT_EPSILON     = 1.192093e-07
FLT_DIG         = 6
FLT_MANT_DIG    = 24
FLT_MIN_EXP     = -125
FLT_MIN_10_EXP  = -37
FLT_MAX_EXP     = 128
FLT_MAX_10_EXP  = 38
FLT_ROUNDS      = 1
FLT_EVAL_METHOD = 1
FLT_HAS_SUBNORM = 1

参考文献

  • C23标准（ISO/IEC 9899:2024）：
  • 5.2.4.2 数值限制（页码：待定）
  • 7.22.3 其他整数类型的限制（页码：待定）
  • C17标准（ISO/IEC 9899:2018）：
  • 5.2.4.2 数值限制（页码：20-27）
  • 7.20.3 其他整数类型的限制（页码：215-216）
  • C11标准（ISO/IEC 9899:2011）：
  • 5.2.4.2 数值限制（页码：26-34）
  • 7.20.3 其他整数类型的限制（页码：293-294）
  • C99标准（ISO/IEC 9899:1999）：
  • 5.2.4.2 数值限制（页码：21-28）
  • 7.18.3 其他整数类型的限制（页码：259-260）
  • C89/C90标准（ISO/IEC 9899:1990）：
  • 2.2.4.2 数值限制

另请参阅

C++ 文档 关于 C 数值限制接口