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C 数值限制接口

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(C++17)

 
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固定宽度浮点类型 (C++23)
(C++11)    
(C++17)
数值限制
C 数值限制接口
运行时类型信息
 

另请参见 std::numeric_limits 接口。

内容

[编辑] 整数类型的限制

核心语言整数类型的限制
定义在头文件 <climits>
CHAR_BIT
一个字节中的位数
(宏常量) [编辑]
MB_LEN_MAX
多字节字符中字节的最大数量
(宏常量) [编辑]
CHAR_MIN
char 的最小值
(宏常量) [编辑]
CHAR_MAX
char 的最大值
(宏常量) [编辑]
SCHAR_MINSHRT_MININT_MINLONG_MINLLONG_MIN
(C++11)
分别为 signed charshortintlonglong long 的最小值
(宏常量) [编辑]
SCHAR_MAXSHRT_MAXINT_MAXLONG_MAXLLONG_MAX
(C++11)
分别为 signed charshortintlonglong long 的最大值
(宏常量) [编辑]
UCHAR_MAXUSHRT_MAXUINT_MAXULONG_MAXULLONG_MAX
(C++11)
分别为 unsigned charunsigned shortunsigned int,
unsigned longunsigned long long 的最大值
(宏常量) [编辑]
定义在头文件 <cwchar>
定义在头文件 <cstdint>
WCHAR_MIN
(C++11)
wchar_t 的最小值
(宏常量) [编辑]
WCHAR_MAX
(C++11)
wchar_t 的最大值
(宏常量) [编辑]
库类型别名的限制
定义在头文件 <cstdint>
PTRDIFF_MIN
(C++11)
std::ptrdiff_t 的最小值
(宏常量) [编辑]
PTRDIFF_MAX
(C++11)
std::ptrdiff_t 的最大值
(宏常量) [编辑]
SIZE_MAX
(C++11)
std::size_t 的最大值
(宏常量) [编辑]
SIG_ATOMIC_MIN
(C++11)
std::sig_atomic_t 的最小值
(宏常量) [编辑]
SIG_ATOMIC_MAX
(C++11)
std::sig_atomic_t 的最大值
(宏常量) [编辑]
WINT_MIN
(C++11)
std::wint_t 的最小值
(宏常量) [编辑]
WINT_MAX
(C++11)
std::wint_t 的最大值
(宏常量) [编辑]

[编辑] 注释

除了 CHAR_BITMB_LEN_MAX 之外,这些常量的类型需要与应用于它们所描述的类型对象的 整数提升 结果匹配:CHAR_MAX 的类型可能是 intunsigned int,但绝不会是 char。同样地,USHRT_MAX 可能不是无符号类型:它的类型可能是 int

一个 独立 实现可能缺少 std::sig_atomic_t 和/或 std::wint_t 类型定义名称,在这种情况下,SIG_ATOMIC_* 和/或 WINT_* 宏将相应地不存在。

[编辑] 示例

#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

[编辑] 浮点类型的限制

定义在头文件 <cfloat>
FLT_RADIX
所有三种浮点类型表示所使用的基数(整数基数)
(宏常量) [编辑]
DECIMAL_DIG
(C++11)
long double 转换为至少 DECIMAL_DIG 位的十进制,然后再转换回 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(另请参阅 std::numeric_limits::max_digits10)。
(宏常量) [编辑]
FLT_DECIMAL_DIGDBL_DECIMAL_DIGLDBL_DECIMAL_DIG
(C++17)
float/double/long double 转换为至少 FLT_DECIMAL_DIG/DBL_DECIMAL_DIG/LDBL_DECIMAL_DIG 位的十进制,然后再转换回是恒等转换:这是序列化/反序列化浮点值所需的十进制精度(另请参阅 std::numeric_limits::max_digits10)。分别定义为至少 61010,或者对于 IEEE float 为 9,对于 IEEE double 为 17
(宏常量) [编辑]
FLT_MINDBL_MINLDBL_MIN
分别表示 floatdoublelong double 的最小正规格化值
(宏常量) [编辑]
FLT_TRUE_MINDBL_TRUE_MINLDBL_TRUE_MIN
(C++17)
分别表示 floatdoublelong double 的最小正值
(宏常量) [编辑]
FLT_MAXDBL_MAXLDBL_MAX
分别表示 floatdoublelong double 的最大有限值
(宏常量) [编辑]
FLT_EPSILONDBL_EPSILONLDBL_EPSILON
分别表示 floatdoublelong double1.0 与下一个可表示值之间的差
(宏常量) [编辑]
FLT_DIGDBL_DIGLDBL_DIG
表示在文本 → float/double/long double → 文本往返转换过程中,由于舍入或溢出而保证不会改变的十进制位数(请参阅 std::numeric_limits::digits10 获取解释)。
(宏常量) [编辑]
FLT_MANT_DIGDBL_MANT_DIGLDBL_MANT_DIG
分别表示 floatdoublelong double 在不损失精度的情况下可以表示的 FLT_RADIX 基数位数
(宏常量) [编辑]
FLT_MIN_EXPDBL_MIN_EXPLDBL_MIN_EXP
分别表示 floatdoublelong double 的最小负整数,使得 FLT_RADIX 乘以比该整数小 1 的幂是规格化值
(宏常量) [编辑]
FLT_MIN_10_EXPDBL_MIN_10_EXPLDBL_MIN_10_EXP
分别表示 floatdoublelong double 的最小负整数,使得 10 乘以该幂是规格化值
(宏常量) [编辑]
FLT_MAX_EXPDBL_MAX_EXPLDBL_MAX_EXP
分别表示 floatdoublelong double 的最大正整数,使得 FLT_RADIX 乘以比该整数小 1 的幂是可表示的有限值
(宏常量) [编辑]
FLT_MAX_10_EXPDBL_MAX_10_EXPLDBL_MAX_10_EXP
分别表示 floatdoublelong double 的最大正整数,使得 10 乘以该幂是可表示的有限值
(宏常量) [编辑]
浮点运算的默认舍入模式
(宏常量) [编辑]
指定所有算术运算的精度
(宏常量) [编辑]
FLT_HAS_SUBNORMDBL_HAS_SUBNORMLDBL_HAS_SUBNORM
(C++17)
指定类型是否支持非规格化 (次正规) 数
-1 – 不确定,0 – 不存在,1 – 存在
(宏常量) [编辑]

[编辑] 示例

#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

[编辑] 缺陷报告

以下更改行为的缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR 应用于 发布的行为 正确的行为
LWG 416 C++98 不清楚 <climits> 中的宏的类型是否保证
与它们引用的类型匹配(C++ 参考 C,C 说不)
澄清为不
保证

[编辑] 另请参阅

C 文档 for 数值限制