std::numeric_limits

< cpp‎ | types
在标头 <limits> 定义
template< class T > class numeric_limits;

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

这些信息是通过 std::numeric_limits 模板的特化提供的。标准库为所有算术类型都制定可用的特化（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>;

std::numeric_limits 针对有 cv 限定的类型 cv T 的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。

算术类型的别名（例如 std::size_t 或 std::streamsize）也可以用 std::numeric_limits 类型特征予以检测。

非算术标准类型，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类型，则必须也提供 std::numeric_limits 针对它们的特化。

 (C++20 起)

实现可以对实现特定的类型提供 std::numeric_limits 的特化：例如 GCC 提供 std::numeric_limits<__int128>。非标准的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

[静态]
 鉴别 std::numeric_limits 是否为该类型特化
(公开静态成员常量)
[静态]
 鉴别有符号类型
(公开静态成员常量)
[静态]
 鉴别整数类型
(公开静态成员常量)
[静态]
 鉴别准确表示的类型
(公开静态成员常量)
[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)
[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)
[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)
[静态]
 鉴别浮点类型所用的非正规风格
(公开静态成员常量)
[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)
[静态]
 鉴别类型所用的舍入模式
(公开静态成员常量)
[静态]
 鉴别 IEC 559/IEEE 754 浮点类型
(公开静态成员常量)
[静态]
 鉴别表示有限值集合的类型
(公开静态成员常量)
[静态]
 鉴别以模算术处理溢出的类型
(公开静态成员常量)
[静态]
 能无更改地表示的 radix 位数
(公开静态成员常量)
[静态]
 能无更改地表示的十进制位数
(公开静态成员常量)
[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)
[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)
[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)
[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)
[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)
[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)
[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)
[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

[静态]
 返回给定类型的最小有限值
(公开静态成员函数)
[静态] (C++11)
 返回给定类型的最低有限值
(公开静态成员函数)
[静态]
 返回给定类型的最大有限值
(公开静态成员函数)
[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)
[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)
[静态]
 返回给定类型的正无穷大值
(公开静态成员函数)
[静态]
 返回给定浮点类型的安静 NaN 值
(公开静态成员函数)
[静态]
 返回给定浮点类型的发信的 NaN
(公开静态成员函数)
[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

 指示浮点舍入模式
(枚举)
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
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 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

#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';
}

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