数值极限

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类型支持
 
数值极限
 

整数类型的极限

核心语言整数类型的极限
在标头 <limits.h> 定义
BOOL_WIDTH
(C23)
 bool 的位宽
(宏常量)
CHAR_BIT
 字节的位数
(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
(宏常量)
CHAR_MIN
 char 的最小值
(宏常量)
CHAR_MAX
 char 的最大值
(宏常量)
SCHAR_WIDTHSHRT_WIDTHINT_WIDTHLONG_WIDTHLLONG_WIDTH
(C23)(C23)(C23)(C23)(C23)
 signed char、short、int、long 和 long long 各自的位宽
(宏常量)
SCHAR_MINSHRT_MININT_MINLONG_MINLLONG_MIN
(C99)
 signed char、short、int、long 和 long long 各自的最小值
(宏常量)
SCHAR_MAXSHRT_MAXINT_MAXLONG_MAXLLONG_MAX
(C99)
 signed char、short、int、long 和 long long 各自的最大值
(宏常量)
UCHAR_WIDTHUSHRT_WIDTHUINT_WIDTHULONG_WIDTHULLONG_WIDTH
(C23)(C23)(C23)(C23)(C23)
 unsigned char、unsigned short、unsigned int、unsigned long 和 unsigned long long 各自的位宽
(宏常量)
UCHAR_MAXUSHRT_MAXUINT_MAXULONG_MAXULLONG_MAX
(C99)
 unsigned char、unsigned short、unsigned int、
unsigned long 和 unsigned long long 各自的最大值
(宏常量)
BITINT_MAXWIDTH
(C23)
 类型说明符 _BitInt(N) 的位精确整数的声明所能支持的最大宽度 N，大于或等于 ULLONG_WIDTH
(宏常量)
库类型别名的极限
在标头 <stdint.h> 定义
PTRDIFF_WIDTH
(C23)
 ptrdiff_t 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 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 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 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)
在标头 <wchar.h> 定义
在标头 <stdint.h> 定义
WCHAR_WIDTH
(C23)
 wchar_t 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)

注解

这些常量中除了各 *_WIDTH 宏、(C23 起) CHAR_BIT 和 MB_LEN_MAX，都要求它们的类型匹配整数提升的结果，如同应用于它们描述的类型的对象：CHAR_MAX 可能拥有类型 int 或 unsigned int，但不会是 char。同样，USHRT_MAX 不一定是无符号类型：它的类型可能是 int。

自立实现可能缺少 typedef 名 sig_atomic_t 和/或 wint_t，此情况下相应地缺少宏 SIG_ATOMIC_* 和/或 WINT_*。

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

浮点数类型的极限

在标头 <float.h> 定义
FLT_RADIX
 所有三种浮点数类型的表示中使用的底（整数基）
(宏常量)
DECIMAL_DIG
(C99)
 将 long double 转换成十进制小数，再转回 long double 而保持同一值，至少需要 DECIMAL_DIG 位小数：此乃 long double 序列化/反序列化所需的十进制精度
(宏常量)
FLT_DECIMAL_DIGDBL_DECIMAL_DIGLDBL_DECIMAL_DIG
(C11)
 将 float/double/long double 转换成十进制小数再转换回同一值，至少需要 FLT_DECIMAL_DIG/DBL_DECIMAL_DIG/LDBL_DECIMAL_DIG 位小数：此乃浮点数序列化/反序列化所需的十进制精度。分别定义为至少 6、10、10，而 IEEE float 为 9，IEEE double 为 17。（另见 C++ 对应物 max_digits10）
(宏常量)
FLT_MINDBL_MINLDBL_MIN
 分别为 float、double 及 long double 的最小正规正值
(宏常量)
FLT_TRUE_MINDBL_TRUE_MINLDBL_TRUE_MIN
(C11)
 分别为 float、double 和 long double 的最小正值
(宏常量)
FLT_MAXDBL_MAXLDBL_MAX
 分别为 float、double 和 long double 的最大有限正值
(宏常量)
FLT_EPSILONDBL_EPSILONLDBL_EPSILON
 分别为 1.0 与下一个可表示的float、double 和 long double 值之差
(宏常量)
FLT_DIGDBL_DIGLDBL_DIG
 保证能从文本转换为 float/double/long double 再转换回文本，而不会发生改变或上溢出的十进制位数（细节见 C++ 对应物 digits10）
(宏常量)
FLT_MANT_DIGDBL_MANT_DIGLDBL_MANT_DIG
 分别为 float、double 和 long double 所能表示而不损失精度的，浮点数尾数中的 FLT_RADIX 进制位数
(宏常量)
FLT_MIN_EXPDBL_MIN_EXPLDBL_MIN_EXP
 分别为对应 float、double 和 long double 的最小负整数，使得 FLT_RADIX 的该数减一次幂为正规
(宏常量)
FLT_MIN_10_EXPDBL_MIN_10_EXPLDBL_MIN_10_EXP
 分别为对应 float、double 和 long double 的最小负整数，使得 10 的该数次幂为正规的
(宏常量)
FLT_MAX_EXPDBL_MAX_EXPLDBL_MAX_EXP
 分别为能够使 FLT_RADIX 的该数减一次幂为可表示的有限的 float、double 与 long double 的最大正整数
(宏常量)
FLT_MAX_10_EXPDBL_MAX_10_EXPLDBL_MAX_10_EXP
 分别为能够使 10 的该数次幂为可表示的有限的 float、double 与 long double 的最大正整数
(宏常量)
浮点数算术的舍入模式，等于 float_round_style
(宏常量)
(C99)
 指定所有算术运算以什么精度执行
(宏常量)
FLT_HAS_SUBNORMDBL_HAS_SUBNORMLDBL_HAS_SUBNORM
(C11)(C23 弃用)
 类型是否支持非正规（subnormal，denormal）数：-1 为不确定，0 为不支持，1 为支持
(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

引用

  • C23 标准（ISO/IEC 9899:2024）：
  • 5.2.4.2 Numerical limits （第 TBD 页）
  • 7.22.3 Limits of other integer types （第 TBD 页）
  • C17 标准（ISO/IEC 9899:2018）：
  • 5.2.4.2 Numerical limits （第 20-27 页）
  • 7.20.3 Limits of other integer types （第 215-216 页）
  • C11 标准（ISO/IEC 9899:2011）：
  • 5.2.4.2 Numerical limits （第 26-34 页）
  • 7.20.3 Limits of other integer types （第 293-294 页）
  • C99 标准（ISO/IEC 9899:1999）：
  • 5.2.4.2 Numerical limits （第 21-28 页）
  • 7.18.3 Limits of other integer types （第 259-260 页）
  • C89/C90 标准（ISO/IEC 9899:1990）：
  • 2.2.4.2 Numerical limits

参阅

C 数值极限接口的 C++ 文档