std::numeric_limits使用

std::numeric_limits

std::numeric_limits

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

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

通过 numeric_limits 模板的特化提供此信息。标准库为所有算术类型制定可用的特化：

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 特性 template<> class numeric_limits<char16_t>;   // C++11 特性 template<> class numeric_limits<char32_t>;   // C++11 特性 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>; template<> class numeric_limits<unsigned long long>; template<> class numeric_limits<float>; template<> class numeric_limits<double>; template<> class numeric_limits<long double>;

另外，对于每个算术类型的每个 cv 限定版本存在特化，等同于非限定的特化，例如提供 std::numeric_limits<const int> 、 std::numeric_limits<volatile int> 和 std::numeric_limits<const volatile int> ，且它们等价于 std::numeric_limits<int> 。

作为算术类型别名的标准库类型（例如 std::size_t 或 std::streamsize ）也可以用 std::numeric_limits 类型特性检测。

非算术标准类型，例如 std::complex<T> 或 std::nullptr_t ，无特化。

实现可以对实现指定的类型提供 std::numeric_limits 的特化：例如 GCC 提供 std::numeric_limits<__int128> 。非标准库可以为库所提供的类型添加特化，例如 OpenEXR 为 16 位浮点类型提供 std::numeric_limits<half> 。

模板参数

T

-

要获取数值属性的类型

成员常量

is_specialized [静态]	鉴别 std::numeric_limits 是否为该类型特化 (公开静态成员常量)
is_signed [静态]	鉴别有符号类型 (公开静态成员常量)
is_integer [静态]	鉴别整数类型 (公开静态成员常量)
is_exact [静态]	鉴别准确表示的类型 (公开静态成员常量)
has_infinity [静态]	鉴别能表示特殊值“正无穷大”的浮点类型 (公开静态成员常量)
has_quiet_NaN [静态]	鉴别能表示特殊值“安静的非数”（ NaN ）的浮点类型 (公开静态成员常量)
has_signaling_NaN [静态]	鉴别能表示特殊值“发信的非数”（ NaN ）的浮点类型 (公开静态成员常量)
has_denorm [静态]	鉴别浮点类型所用的非正规风格 (公开静态成员常量)
has_denorm_loss [静态]	鉴别浮点类型是否检测精度损失为非正规损失，而非不准确结果 (公开静态成员常量)
round_style [静态]	鉴别类型所用的舍入模式 (公开静态成员常量)
is_iec559 [静态]	鉴别 IEC 559/IEEE 754 浮点类型 (公开静态成员常量)
is_bounded [静态]	鉴别表示有限值集合的类型 (公开静态成员常量)
is_modulo [静态]	鉴别以模算术处理溢出的类型 (公开静态成员常量)
digits [静态]	能无更改地表示的 radix 位数 (公开静态成员常量)
digits10 [静态]	能无更改地表示的十进制位数 (公开静态成员常量)
max_digits10 [静态](C++11)	区别所有此类型值所需的十进制位数 (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]	底的该数次幂是合法正规浮点值的最小负数加一 (公开静态成员常量)
min_exponent10 [静态]	10 的该数次幂是合法正规浮点值的最小负数 (公开静态成员常量)
max_exponent [静态]	底的该数次幂是合法有限浮点值的最大整数加一 (公开静态成员常量)
max_exponent10 [静态]	10 的该数次幂是合法有限浮点值的最大整数 (公开静态成员常量)
traps [静态]	鉴别可能导致算术运算出现陷阱的类型 (公开静态成员常量)
tinyness_before [静态]	鉴别检测舍入前是否非正规的浮点类型 (公开静态成员常量)

成员函数

min [静态]	返回给定类型的最小有限值 (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 (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 与给定类型的下个可表示值的差 (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的 NaN (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	指示浮点非规格化模式 (枚举)

与 C 库宏常量的关系

特化	成员
	min()	lowest() (C++11)	max()	epsilon()	digits	digits10	min_exponent	min_exponent10	max_exponent	max_exponent10	radix
numeric_limits< bool >											2
numeric_limits< char >	CHAR_MIN	CHAR_MIN	CHAR_MAX								2
numeric_limits< signed char >	SCHAR_MIN	SCHAR_MIN	SCHAR_MAX								2
numeric_limits< unsigned char >	​0​	​0​	UCHAR_MAX								2
numeric_limits< wchar_t >	WCHAR_MIN	WCHAR_MIN	WCHAR_MAX								2
numeric_limits< char8_t >	​0​	​0​	UCHAR_MAX								2
numeric_limits< char16_t >	​0​	​0​	UINT_LEAST16_MAX								2
numeric_limits< char32_t >	​0​	​0​	UINT_LEAST32_MAX								2
numeric_limits< short >	SHRT_MIN	SHRT_MIN	SHRT_MAX								2
numeric_limits< unsigned short >	​0​	​0​	USHRT_MAX								2
numeric_limits< int >	INT_MIN	INT_MIN	INT_MAX								2
numeric_limits< unsigned int >	​0​	​0​	UINT_MAX								2
numeric_limits< long >	LONG_MIN	LONG_MIN	LONG_MAX								2
numeric_limits< unsigned long >	​0​	​0​	ULONG_MAX								2
numeric_limits< long long >	LLONG_MIN	LLONG_MIN	LLONG_MAX								2
numeric_limits< unsigned long long >	​0​	​0​	ULLONG_MAX								2
numeric_limits< float >	FLT_MIN	-FLT_MAX	FLT_MAX	FLT_EPSILON	FLT_MANT_DIG	FLT_DIG	FLT_MIN_EXP	FLT_MIN_10_EXP	FLT_MAX_EXP	FLT_MAX_10_EXP	FLT_RADIX
numeric_limits< double >	DBL_MIN	-DBL_MAX	DBL_MAX	DBL_EPSILON	DBL_MANT_DIG	DBL_DIG	DBL_MIN_EXP	DBL_MIN_10_EXP	DBL_MAX_EXP	DBL_MAX_10_EXP	FLT_RADIX
numeric_limits< long double >	LDBL_MIN	-LDBL_MAX	LDBL_MAX	LDBL_EPSILON	LDBL_MANT_DIG	LDBL_DIG	LDBL_MIN_EXP	LDBL_MIN_10_EXP	LDBL_MAX_EXP	LDBL_MAX_10_EXP	FLT_RADIX

示例

运行此代码

#include <limits>
#include <iostream>
 
int main() 
{
    std::cout << "type\tlowest()\tmin()\t\tmax()\n\n";
 
    std::cout << "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';
    std::cout << "int\t"
              << std::numeric_limits<int>::lowest() << '\t'
              << std::numeric_limits<int>::min() << '\t'
              << std::numeric_limits<int>::max() << '\n';
    std::cout << "float\t"
              << std::numeric_limits<float>::lowest() << '\t'
              << std::numeric_limits<float>::min() << '\t'
              << std::numeric_limits<float>::max() << '\n';
    std::cout << "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()
 
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