std::numeric_limits

 

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工具库

语言支持 类型支持（基本类型、 RTTI） 库功能特性测试宏 (C++20) 动态内存管理 程序工具 协程支持 (C++20) 变参数函数 is_constant_evaluated (C++20) is_within_lifetime (C++26) initializer_list (C++11) source_location (C++20) 三路比较 (C++20) 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_neqis_ltis_lteqis_gtis_gteq (C++20)(C++20)(C++20)(C++20)(C++20)(C++20)

通用工具 日期和时间 函数对象 格式化库 (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) swap 与类型运算 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) 初等字符串转换 to_chars (C++17) from_chars (C++17) chars_format (C++17) to_chars_result (C++17) from_chars_result (C++17)

 

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

 

在标头 <limits> 定义
template< class T > class numeric_limits;

std::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 std::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（以下只列出对无 cv 限定的算术类型的特化）：

在标头 <limits> 定义
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>;

也会对所有整数式类型提供特化。

(C++20 起)

对有 cv 限定的类型 cv T 的 std::numeric_limits 特化的每个成员的值都与对无 cv 限定的类型 T 的特化的对应成员的值相同。例如 std::numeric_limits<int>::digits 等于 std::numeric_limits<const int>::digits。

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，没有特化。

实现可以对由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 std::numeric_limits<T> 其中 T 是	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 是	成员
	min()	lowest() (C++11)	max()	epsilon()	digits	digits10
float	FLT_MIN	-FLT_MAX	FLT_MAX	FLT_EPSILON	FLT_MANT_DIG	FLT_DIG
double	DBL_MIN	-DBL_MAX	DBL_MAX	DBL_EPSILON	DBL_MANT_DIG	DBL_DIG
long double	LDBL_MIN	-LDBL_MAX	LDBL_MAX	LDBL_EPSILON	LDBL_MANT_DIG	LDBL_DIG

特化 std::numeric_limits<T> 其中 T 是	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 <limits>
#include <iostream>
 
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	出版时的行为	正确行为
LWG 201	C++98	需要为所有基础类型提供特化	仅限算术类型
LWG 559	C++98	不明确 std::numeric_limits 对有 cv 限定类型的特化与对无 cv 限定的对应类型的特化是否行为一致	行为一致

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、类型特性）
• C 数值极限接口