std::numeric_limits

 

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语言支持 类型支持（基本类型、RTTI） 库特性测试宏 (C++20) 程序工具 变参函数 initializer_list (C++11) is_constant_evaluated (C++20) is_within_lifetime (C++26) source_location (C++20) 协程支持 (C++20) 契约支持 (C++26) 三路比较 three_way_comparablethree_way_comparable_with (C++20)(C++20) strong_ordering (C++20) weak_ordering (C++20) partial_ordering (C++20) common_comparison_category (C++20) compare_three_way_result (C++20) compare_three_way (C++20) strong_order (C++20) weak_order (C++20) partial_order (C++20) compare_strong_order_fallback (C++20) compare_weak_order_fallback (C++20) compare_partial_order_fallback (C++20)   is_eqis_ltis_lteq (C++20)(C++20)(C++20)   is_neqis_gtis_gteq (C++20)(C++20)(C++20)

通用工具 函数对象 位操作 (C++20) bitset hash (C++11) 关系运算符 (C++20 中弃用) rel_ops::operator!=rel_ops::operator>    rel_ops::operator<=rel_ops::operator>= 整数比较函数 cmp_equalcmp_lesscmp_less_than (C++20)(C++20)(C++20)   cmp_not_equalcmp_greatercmp_greater_than (C++20)(C++20)(C++20) in_range (C++20) 交换与类型操作 swap ranges::swap (C++20) exchange (C++14) declval (C++11) to_underlying (C++23) forward (C++11) forward_like (C++23) move (C++11) move_if_noexcept (C++11) as_const (C++17) 常用词汇类型 pair tuple (C++11) optional (C++17) any (C++17) variant (C++17) tuple_size (C++11) tuple_element (C++11) apply (C++17) make_from_tuple (C++17) expected (C++23)

 

类型支持

基本类型
定宽整数类型 (C++11)
定宽浮点类型 (C++23)
ptrdiff_t size_t max_align_t (C++11)     byte (C++17)	nullptr_t (C++11) offsetof NULL
数值极限
numeric_limits
C 数值极限接口
运行时类型信息
type_info type_index (C++11)	bad_typeid bad_cast

 

std::numeric_limits

静态常量

numeric_limits::is_specialized

numeric_limits::is_signed

numeric_limits::is_integer

numeric_limits::is_exact

numeric_limits::has_infinity

numeric_limits::has_quiet_NaN

numeric_limits::has_signaling_NaN

numeric_limits::has_denorm

numeric_limits::has_denorm_loss

numeric_limits::round_style

numeric_limits::is_iec559

numeric_limits::is_bounded

numeric_limits::is_modulo

numeric_limits::digits

numeric_limits::digits10

numeric_limits::max_digits10 (C++11)

numeric_limits::radix

numeric_limits::min_exponent

numeric_limits::min_exponent10

numeric_limits::max_exponent

numeric_limits::max_exponent10

numeric_limits::traps

numeric_limits::tinyness_before

静态成员函数

numeric_limits::min

numeric_limits::lowest (C++11)

numeric_limits::max

numeric_limits::epsilon

numeric_limits::round_error

numeric_limits::infinity

numeric_limits::quiet_NaN

numeric_limits::signaling_NaN

numeric_limits::denorm_min

辅助类型

float_round_style

float_denorm_style

 

定义于头文件 <limits>
template< class T > class numeric_limits;

std::numeric_limits 类模板提供查询算术类型（例如， int 类型的最大可能值为 std::numeric_limits<int>::max()）各种属性的标准化方式。

该信息通过 std::numeric_limits 模板的特化提供。标准库为所有算术类型提供特化（此处仅列出 cv 非限定的算术类型的特化）

定义于头文件 <limits>
template<> class numeric_limits<bool>;
template<> class numeric_limits<char>;
template<> class numeric_limits<signed char>;
template<> class numeric_limits<unsigned char>;
template<> class numeric_limits<wchar_t>;
template<> class numeric_limits<char8_t>;		(C++20 起)
template<> class numeric_limits<char16_t>;		(C++11 起)
template<> class numeric_limits<char32_t>;		(C++11 起)
template<> class numeric_limits<short>;
template<> class numeric_limits<unsigned short>;
template<> class numeric_limits<int>;
template<> class numeric_limits<unsigned int>;
template<> class numeric_limits<long>;
template<> class numeric_limits<unsigned long>;
template<> class numeric_limits<long long>;		(C++11 起)
template<> class numeric_limits<unsigned long long>;		(C++11 起)
template<> class numeric_limits<float>;
template<> class numeric_limits<double>;
template<> class numeric_limits<long double>;

std::numeric_limits 在 cv 限定类型 cv T 上的特化，其每个成员的值等于其在非限定类型 T 上的特化的对应成员的值。例如 std::numeric_limits<int>::digits 等于 std::numeric_limits<const int>::digits。

算术类型的别名（例如 std::size_t 或 std::streamsize）也可以用 std::numeric_limits 类型特征进行检查。

非算术的标准类型，例如 std::complex<T> 或 std::nullptr_t，没有特化。

如果实现定义了任何整数类（integer-class）类型，那么也必须为它们提供 std::numeric_limits 的特化。

(C++20 起)

实现可能为实现特定的类型提供 std::numeric_limits 的特化：例如 GCC 提供 std::numeric_limits<__int128>。非标准库可能为库提供的类型添加特化，例如 OpenEXR 为一种 16 位浮点类型提供 std::numeric_limits<half>。

模板形参

T

-

要获取数值属性的类型

成员常量

is_specialized [静态]	确定 std::numeric_limits 是否对该类型特化 (公开静态成员常量)
is_signed [静态]	确定有符号类型 (公开静态成员常量)
is_integer [静态]	确定整数类型 (公开静态成员常量)
is_exact [静态]	确定精确类型 (公开静态成员常量)
has_infinity [静态]	确定可以表示特殊值“正无穷”的浮点类型 (公开静态成员常量)
has_quiet_NaN [静态]	确定可以表示特殊值“安静的非数”（quiet not-a-number，NaN）的浮点类型 (公开静态成员常量)
has_signaling_NaN [静态]	确定可以表示特殊值“发信的非数”（signaling not-a-number，NaN）的浮点类型 (公开静态成员常量)
has_denorm [静态]	确定浮点类型所用的非正规化样式 (公开静态成员常量)
has_denorm_loss [静态]	确定将精度损失检测为非正规化损失而非不精确结果的浮点类型 (公开静态成员常量)
round_style [静态]	确定该类型所用的舍入样式 (公开静态成员常量)
is_iec559 [静态]	确定 IEC 559/IEEE 754 浮点类型 (公开静态成员常量)
is_bounded [静态]	确定表示有限值集合的类型 (公开静态成员常量)
is_modulo [静态]	确定用模算术处理溢出的类型 (公开静态成员常量)
digits [静态]	能无变化表示的 radix 数字位数 (公开静态成员常量)
digits10 [静态]	能无变化表示的十进制数字位数 (公开静态成员常量)
max_digits10 [静态] (C++11)	区别此类型所有值所需的十进制数字位数 (公开静态成员常量)
radix [静态]	给定类型的表示所用的基或整数底 (公开静态成员常量)
min_exponent [静态]	比最小负数基幂大一，该基幂是有效的正规化浮点值 (公开静态成员常量)
min_exponent10 [静态]	作为有效的正规化浮点值的最小负 10 的幂 (公开静态成员常量)
max_exponent [静态]	比最大整数基幂大一，该基幂是有效的有限浮点值 (公开静态成员常量)
max_exponent10 [静态]	作为有效的有限浮点值的最大整数 10 的幂 (公开静态成员常量)
traps [静态]	确定能导致算术运算陷入的类型 (公开静态成员常量)
tinyness_before [静态]	确定舍入前检测微小的浮点类型 (公开静态成员常量)

成员函数

min [静态]	返回给定非浮点类型的最小有限值，或给定浮点类型的最小正规化值 (公开静态成员函数)
lowest [静态] (C++11)	返回给定类型的最低有限值，即有符号类型的最负值，无符号类型的 ​0​ (公开静态成员函数)
max [静态]	返回给定类型的最大有限值 (公开静态成员函数)
epsilon [静态]	返回 1.0 与给定浮点类型的下一个可表示值之间的差 (公开静态成员函数)
round_error [静态]	返回给定浮点类型的最大舍入误差 (公开静态成员函数)
infinity [静态]	返回给定浮点类型的正无穷大值 (公开静态成员函数)
quiet_NaN [静态]	返回给定浮点类型的安静 NaN 值 (公开静态成员函数)
signaling_NaN [静态]	返回给定浮点类型的发信 NaN 值 (公开静态成员函数)
denorm_min [静态]	返回给定浮点类型的最小正非正规化值 (公开静态成员函数)

辅助类

float_round_style	指示浮点舍入模式 (枚举)
float_denorm_style	指示浮点非正规化模式 (枚举)

与 C 库宏常量的关系

特化 std::numeric_limits<T> 其中 T 为	成员
	min()	lowest() (C++11)	max()	radix
bool	false	false	true	2
char	CHAR_MIN	CHAR_MIN	CHAR_MAX	2
signed char	SCHAR_MIN	SCHAR_MIN	SCHAR_MAX	2
unsigned char	​0​	​0​	UCHAR_MAX	2
wchar_t	WCHAR_MIN	WCHAR_MIN	WCHAR_MAX	2
char8_t	​0​	​0​	UCHAR_MAX	2
char16_t	​0​	​0​	UINT_LEAST16_MAX	2
char32_t	​0​	​0​	UINT_LEAST32_MAX	2
short	SHRT_MIN	SHRT_MIN	SHRT_MAX	2
signed short
unsigned short	​0​	​0​	USHRT_MAX	2
int	INT_MIN	INT_MIN	INT_MAX	2
signed int
unsigned int	​0​	​0​	UINT_MAX	2
long	LONG_MIN	LONG_MIN	LONG_MAX	2
signed long
unsigned long	​0​	​0​	ULONG_MAX	2
long long	LLONG_MIN	LLONG_MIN	LLONG_MAX	2
signed long long
unsigned long long	​0​	​0​	ULLONG_MAX	2

特化 std::numeric_limits<T> 其中 T 为	成员
	denorm_min()	min()	lowest() (C++11)	max()	epsilon()	digits	digits10
float	FLT_TRUE_MIN	FLT_MIN	-FLT_MAX	FLT_MAX	FLT_EPSILON	FLT_MANT_DIG	FLT_DIG
double	DBL_TRUE_MIN	DBL_MIN	-DBL_MAX	DBL_MAX	DBL_EPSILON	DBL_MANT_DIG	DBL_DIG
long double	LDBL_TRUE_MIN	LDBL_MIN	-LDBL_MAX	LDBL_MAX	LDBL_EPSILON	LDBL_MANT_DIG	LDBL_DIG

特化 std::numeric_limits<T> 其中 T 为	成员（续）
	min_exponent	min_exponent10	max_exponent	max_exponent10	radix
float	FLT_MIN_EXP	FLT_MIN_10_EXP	FLT_MAX_EXP	FLT_MAX_10_EXP	FLT_RADIX
double	DBL_MIN_EXP	DBL_MIN_10_EXP	DBL_MAX_EXP	DBL_MAX_10_EXP	FLT_RADIX
long double	LDBL_MIN_EXP	LDBL_MIN_10_EXP	LDBL_MAX_EXP	LDBL_MAX_10_EXP	FLT_RADIX

示例

运行此代码

#include <iostream>
#include <limits>
 
int main() 
{
    std::cout << "type\t│ lowest()\t│ min()\t\t│ max()\n"
              << "bool\t│ "
              << std::numeric_limits<bool>::lowest() << "\t\t│ "
              << std::numeric_limits<bool>::min() << "\t\t│ "
              << std::numeric_limits<bool>::max() << '\n'
              << "uchar\t│ "
              << +std::numeric_limits<unsigned char>::lowest() << "\t\t│ "
              << +std::numeric_limits<unsigned char>::min() << "\t\t│ "
              << +std::numeric_limits<unsigned char>::max() << '\n'
              << "int\t│ "
              << std::numeric_limits<int>::lowest() << "\t│ "
              << std::numeric_limits<int>::min() << "\t│ "
              << std::numeric_limits<int>::max() << '\n'
              << "float\t│ "
              << std::numeric_limits<float>::lowest() << "\t│ "
              << std::numeric_limits<float>::min() << "\t│ "
              << std::numeric_limits<float>::max() << '\n'
              << "double\t│ "
              << std::numeric_limits<double>::lowest() << "\t│ "
              << std::numeric_limits<double>::min() << "\t│ "
              << std::numeric_limits<double>::max() << '\n';
}

可能的输出

type	│ lowest()	│ min()		│ max()
bool	│ 0		│ 0		│ 1
uchar	│ 0		│ 0		│ 255
int	│ -2147483648	│ -2147483648	│ 2147483647
float	│ -3.40282e+38	│ 1.17549e-38	│ 3.40282e+38
double	│ -1.79769e+308	│ 2.22507e-308	│ 1.79769e+308

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	发布时的行为	正确的行为
LWG 201	C++98	需要为所有基础类型提供特化	排除了非算术类型
LWG 559	C++98	不清楚 cv 限定类型的 std::numeric_limits 特化的行为是否与对应的 cv 非限定类型的特化相同	它们具有 相同的行为

参阅

• 定宽整数类型
• 算术类型
• C++ 类型系统概览
• 类型支持（基础类型、 RTTI 、类型特征）
• C 数值极限接口