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C numeric limits interface

From cppreference.net
C++
Utilities library
Type support

另请参阅 std::numeric_limits 接口。

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 <climits>
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_MIN
char 的最小值
(宏常量)
CHAR_MAX
char 的最大值
(宏常量)
SCHAR_MIN SHRT_MIN INT_MIN LONG_MIN LLONG_MIN
(C++11)
分别为 signed char 、 short 、 int 、 long 和 long long 的最小值
(宏常量)
SCHAR_MAX SHRT_MAX INT_MAX LONG_MAX LLONG_MAX
(C++11)
分别为 signed char 、 short 、 int 、 long 和 long long 的最大值
(宏常量)
UCHAR_MAX USHRT_MAX UINT_MAX ULONG_MAX ULLONG_MAX
(C++11)
分别为 unsigned char 、 unsigned short 、 unsigned int 、
unsigned long 和 unsigned long long 的最大值
(宏常量)
定义于头文件 <cwchar>
定义于头文件 <cstdint>
WCHAR_MIN
(C++11)
wchar_t 的最小值
(宏常量)
WCHAR_MAX
(C++11)
wchar_t 的最大值
(宏常量)
库类型别名的限制
定义于头文件 <cstdint>
PTRDIFF_MIN
(C++11)
std::ptrdiff_t 的最小值
(宏常量)
PTRDIFF_MAX
(C++11)
std::ptrdiff_t 的最大值
(宏常量)
SIZE_MAX
(C++11)
std::size_t 的最大值
(宏常量)
SIG_ATOMIC_MIN
(C++11)
std::sig_atomic_t 的最小值
(宏常量)
SIG_ATOMIC_MAX
(C++11)
std::sig_atomic_t 的最大值
(宏常量)
WINT_MIN
(C++11)
std::wint_t 的最小值
(宏常量)
WINT_MAX
(C++11)
std::wint_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 ）必须与对其描述类型对象应用 整型提升 后的结果相匹配： CHAR_MAX 可能具有 int 或 unsigned int 类型，但绝不会是 char 类型。类似地， USHRT_MAX 可能不具有无符号类型：其类型可能是 int 。

一个 独立实现 可能不提供 std::sig_atomic_t 和/或 std::wint_t 类型定义名，此时对应的 SIG_ATOMIC_* 和/或 WINT_* 宏也将不存在。

示例

运行此代码 
#include <climits>
#include <cstdint>
#include <iomanip>
#include <iostream>
int main()
{
    constexpr int w = 14;
    std::cout << std::left;
#   define COUT(x) std::cout << std::setw(w) << #x << " = " << x << '\n'
    COUT( CHAR_BIT       );
    COUT( MB_LEN_MAX     );
    COUT( CHAR_MIN       );
    COUT( CHAR_MAX       );
    COUT( SCHAR_MIN      );
    COUT( SHRT_MIN       );
    COUT( INT_MIN        );
    COUT( LONG_MIN       );
    COUT( LLONG_MIN      );
    COUT( SCHAR_MAX      );
    COUT( SHRT_MAX       );
    COUT( INT_MAX        );
    COUT( LONG_MAX       );
    COUT( LLONG_MAX      );
    COUT( UCHAR_MAX      );
    COUT( USHRT_MAX      );
    COUT( UINT_MAX       );
    COUT( ULONG_MAX      );
    COUT( ULLONG_MAX     );
    COUT( PTRDIFF_MIN    );
    COUT( PTRDIFF_MAX    );
    COUT( SIZE_MAX       );
    COUT( SIG_ATOMIC_MIN );
    COUT( SIG_ATOMIC_MAX );
    COUT( WCHAR_MIN      );
    COUT( WCHAR_MAX      );
    COUT( WINT_MIN       );
    COUT( WINT_MAX       );
}

可能的输出： 

CHAR_BIT       = 8
MB_LEN_MAX     = 16
CHAR_MIN       = -128
CHAR_MAX       = 127
SCHAR_MIN      = -128
SHRT_MIN       = -32768
INT_MIN        = -2147483648
LONG_MIN       = -9223372036854775808
LLONG_MIN      = -9223372036854775808
SCHAR_MAX      = 127
SHRT_MAX       = 32767
INT_MAX        = 2147483647
LONG_MAX       = 9223372036854775807
LLONG_MAX      = 9223372036854775807
UCHAR_MAX      = 255
USHRT_MAX      = 65535
UINT_MAX       = 4294967295
ULONG_MAX      = 18446744073709551615
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

浮点类型限制

定义于头文件 <cfloat>
FLT_RADIX
所有三种浮点类型表示所使用的基数（整数进制）
(宏常量)
DECIMAL_DIG
(C++11)
从 long double 转换为至少 DECIMAL_DIG 位十进制数再转回 long double 是恒等转换：这是序列化/反序列化 long double 所需的十进制精度（另见 std::numeric_limits::max_digits10 ）
(宏常量)
FLT_DECIMAL_DIG DBL_DECIMAL_DIG LDBL_DECIMAL_DIG
(C++17)
从 float / double / long double 转换为至少 FLT_DECIMAL_DIG / DBL_DECIMAL_DIG / LDBL_DECIMAL_DIG 位十进制数再转回是恒等转换：这是序列化/反序列化浮点值所需的十进制精度（另见 std::numeric_limits::max_digits10 ）。分别定义为至少 6 、 10 和 10 ，或对于 IEEE float 为 9 ，对于 IEEE double 为 17 。
(宏常量)
FLT_MIN DBL_MIN LDBL_MIN
float 、 double 和 long double 的最小正规化正值
(宏常量)
FLT_TRUE_MIN DBL_TRUE_MIN LDBL_TRUE_MIN
(C++17)
float 、 double 和 long double 的最小正值
(宏常量)
FLT_MAX DBL_MAX LDBL_MAX
float 、 double 和 long double 的最大有限值
(宏常量)
FLT_EPSILON DBL_EPSILON LDBL_EPSILON
1.0 与 float 、 double 和 long double 的下一个可表示值的差值
(宏常量)
FLT_DIG DBL_DIG LDBL_DIG
在文本 → float / double / long double → 文本往返中保证不因舍入或溢出而改变的十进制位数（解释见 std::numeric_limits::digits10 ）
(宏常量)
FLT_MANT_DIG DBL_MANT_DIG LDBL_MANT_DIG
对于 float 、 double 和 long double ，可表示而不丢失精度的基 FLT_RADIX 位数
(宏常量)
FLT_MIN_EXP DBL_MIN_EXP LDBL_MIN_EXP
最小负整数，使得 FLT_RADIX 的该整数减一次幂是正规化的 float 、 double 和 long double
(宏常量)
FLT_MIN_10_EXP DBL_MIN_10_EXP LDBL_MIN_10_EXP
最小负整数，使得 10 的该次幂是正规化的 float 、 double 和 long double
(宏常量)
FLT_MAX_EXP DBL_MAX_EXP LDBL_MAX_EXP
最大正整数，使得 FLT_RADIX 的该整数减一次幂是可表示的有限 float 、 double 和 long double
(宏常量)
FLT_MAX_10_EXP DBL_MAX_10_EXP LDBL_MAX_10_EXP
最大正整数，使得 10 的该次幂是可表示的有限 float 、 double 和 <span class="kw4

示例

运行此代码 
#include <cfloat>
#include <iomanip>
#include <iostream>
int main()
{
    int w = 16;
    std::cout << std::left; // std::cout << std::setprecision(53);
#   define COUT(x) std::cout << std::setw(w) << #x << " = " << x << '\n'
    COUT( FLT_RADIX        );
    COUT( DECIMAL_DIG      );
    COUT( FLT_DECIMAL_DIG  );
    COUT( DBL_DECIMAL_DIG  );
    COUT( LDBL_DECIMAL_DIG );
    COUT( FLT_MIN          );
    COUT( DBL_MIN          );
    COUT( LDBL_MIN         );
    COUT( FLT_TRUE_MIN     );
    COUT( DBL_TRUE_MIN     );
    COUT( LDBL_TRUE_MIN    );
    COUT( FLT_MAX          );
    COUT( DBL_MAX          );
    COUT( LDBL_MAX         );
    COUT( FLT_EPSILON      );
    COUT( DBL_EPSILON      );
    COUT( LDBL_EPSILON     );
    COUT( FLT_DIG          );
    COUT( DBL_DIG          );
    COUT( LDBL_DIG         );
    COUT( FLT_MANT_DIG     );
    COUT( DBL_MANT_DIG     );
    COUT( LDBL_MANT_DIG    );
    COUT( FLT_MIN_EXP      );
    COUT( DBL_MIN_EXP      );
    COUT( LDBL_MIN_EXP     );
    COUT( FLT_MIN_10_EXP   );
    COUT( DBL_MIN_10_EXP   );
    COUT( LDBL_MIN_10_EXP  );
    COUT( FLT_MAX_EXP      );
    COUT( DBL_MAX_EXP      );
    COUT( LDBL_MAX_EXP     );
    COUT( FLT_MAX_10_EXP   );
    COUT( DBL_MAX_10_EXP   );
    COUT( LDBL_MAX_10_EXP  );
    COUT( FLT_ROUNDS       );
    COUT( FLT_EVAL_METHOD  );
    COUT( FLT_HAS_SUBNORM  );
    COUT( DBL_HAS_SUBNORM  );
    COUT( LDBL_HAS_SUBNORM );
}

可能的输出： 

FLT_RADIX        = 2
DECIMAL_DIG      = 21
FLT_DECIMAL_DIG  = 9
DBL_DECIMAL_DIG  = 17
LDBL_DECIMAL_DIG = 21
FLT_MIN          = 1.17549e-38
DBL_MIN          = 2.22507e-308
LDBL_MIN         = 3.3621e-4932
FLT_TRUE_MIN     = 1.4013e-45
DBL_TRUE_MIN     = 4.94066e-324
LDBL_TRUE_MIN    = 3.6452e-4951
FLT_MAX          = 3.40282e+38
DBL_MAX          = 1.79769e+308
LDBL_MAX         = 1.18973e+4932
FLT_EPSILON      = 1.19209e-07
DBL_EPSILON      = 2.22045e-16
LDBL_EPSILON     = 1.0842e-19
FLT_DIG          = 6
DBL_DIG          = 15
LDBL_DIG         = 18
FLT_MANT_DIG     = 24
DBL_MANT_DIG     = 53
LDBL_MANT_DIG    = 64
FLT_MIN_EXP      = -125
DBL_MIN_EXP      = -1021
LDBL_MIN_EXP     = -16381
FLT_MIN_10_EXP   = -37
DBL_MIN_10_EXP   = -307
LDBL_MIN_10_EXP  = -4931
FLT_MAX_EXP      = 128
DBL_MAX_EXP      = 1024
LDBL_MAX_EXP     = 16384
FLT_MAX_10_EXP   = 38
DBL_MAX_10_EXP   = 308
LDBL_MAX_10_EXP  = 4932
FLT_ROUNDS       = 1
FLT_EVAL_METHOD  = 0
FLT_HAS_SUBNORM  = 1
DBL_HAS_SUBNORM  = 1
LDBL_HAS_SUBNORM = 1

缺陷报告

以下行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的C++标准。

缺陷报告 适用范围 发布时行为 正确行为
LWG 416 C++98 未明确说明 <climits> 中宏的类型是否保证
与其所指类型匹配（C++引用C标准，而C标准未作保证） 		明确为不保证

参见

C 文档 关于 数值限制