C++标准模板（STL）- 类型支持 (数值极限，min，lowest，max)

繁星璀璨G2023-10-17 9:56

数值极限

提供查询所有基础数值类型的性质的接口

定义于头文件 <limits>

复制代码 
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() ）。

成员函数

返回给定类型的最小有限值

复制代码 
std::numeric_limits<T>::min

|------------------------------------|---|-----------|
| static T min() throw(); | | (C++11 前) |
| static constexpr T min() noexcept; | | (C++11 起) |

返回数值类型 T 可表示的最小有限值。

对于有非正规的浮点类型， min 返回最小正正规值。注意此行为可能是非预期的 ，特别是在与 min 对整数类型的行为比较时。为找到没有比它更小的值的值，请用 numeric_limits::lowest 。

min 仅对有界类型和无界无符号类型意义，即表示负值的无限集的类型无有意义的最小值。

返回值

|-------------------------|---------------------------------|
| T | std::numeric_limits<T>::min() |
| /* non-specialized */ | T() |
| bool | false |
| char | CHAR_MIN |
| signed char | SCHAR_MIN |
| unsigned char | ​0​ |
| wchar_t | WCHAR_MIN |
| char8_t | ​0​ |
| char16_t | ​0​ |
| char32_t | ​0​ |
| short | SHRT_MIN |
| unsigned short | ​0​ |
| int | INT_MIN |
| unsigned int | ​0​ |
| long | LONG_MIN |
| unsigned long | ​0​ |
| long long | LLONG_MIN |
| unsigned long long | ​0​ |
| float | FLT_MIN |
| double | DBL_MIN |
| long double | LDBL_MIN |

调用示例

复制代码 
#include <iostream>
#include <string>
#include <limits>
#include <cstdint>
#include <cfloat>

struct SName
{
};

//偏特化
struct SPartSpec
{
};

namespace std
{
template<>
struct numeric_limits<SPartSpec>
{
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_specialized   = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_signed        = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_integer       = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_exact         = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool has_infinity     = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool has_quiet_NaN    = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool has_signaling_NaN = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR float_denorm_style has_denorm     = denorm_present;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool has_denorm_loss  = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR float_round_style round_style     = round_toward_neg_infinity;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_iec559        = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_bounded       = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_modulo        = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  digits           = CHAR_BIT;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  digits10         = CHAR_BIT;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  max_digits10     = DECIMAL_DIG;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  radix            = FLT_RADIX;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  min_exponent     = FLT_MIN_EXP;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  min_exponent10   = FLT_MIN_10_EXP;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  max_exponent     = FLT_MAX_EXP;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  max_exponent10   = FLT_MAX_EXP;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool traps            = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool tinyness_before  = true;

    static _GLIBCXX_CONSTEXPR int
    min() _GLIBCXX_USE_NOEXCEPT { return  CHAR_MIN ; }
};
}

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << "std::numeric_limits<bool>::min():                 "
              << std::numeric_limits<bool>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<char>::min():                 "
              << std::numeric_limits<char>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<signed char>::min():          "
              << std::numeric_limits<signed char>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned char>::min():        "
              << std::numeric_limits<unsigned char>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<wchar_t>::min():              "
              << std::numeric_limits<wchar_t>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<char16_t>::min():             "
              << std::numeric_limits<char16_t>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<char32_t>::min():             "
              << std::numeric_limits<char32_t>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<short>::min():                "
              << std::numeric_limits<short>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned short>::min():       "
              << std::numeric_limits<unsigned short>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<int>::min():                  "
              << std::numeric_limits<int>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned int>::min():         "
              << std::numeric_limits<unsigned int>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<long>::min():                 "
              << std::numeric_limits<long>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned long>::min():        "
              << std::numeric_limits<unsigned long>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<long long>::min():            "
              << std::numeric_limits<long long>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned long long>::min():   "
              << std::numeric_limits<unsigned long long>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<float>::min():                "
              << std::numeric_limits<float>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<double>::min():               "
              << std::numeric_limits<double>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<long double>::min():          "
              << std::numeric_limits<long double>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<std::string>::min():          "
              << std::numeric_limits<std::string>::min() << std::endl;
    //必须偏特化
//    std::cout << "std::numeric_limits<SName>::min():                "
//              << std::numeric_limits<SName>::min() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<SPartSpec>::min():            "
              << std::numeric_limits<SPartSpec>::min() << std::endl;
    return 0;
}

输出

返回给定类型的最低有限值

复制代码 
std::numeric_limits<T>::lowest

|---------------------------------------|---|-----------|
| static constexpr T lowest() noexcept; | | (C++11 起) |

返回数值类型 T 可表示的最低有限值，即满足无其他有限值 y 符合 y < x 的有限值 x 。这对于浮点类型不同于 std::numeric_limits<T>::min() 。仅对有界类型有意义。

返回值

|-------------------------|------------------------------------|
| T | std::numeric_limits<T>::lowest() |
| /* non-specialized */ | T(); |
| bool | false |
| char | CHAR_MIN |
| signed char | SCHAR_MIN |
| unsigned char | ​0​ |
| wchar_t | WCHAR_MIN |
| char8_t | ​0​ |
| char16_t | ​0​ |
| char32_t | ​0​ |
| short | SHRT_MIN |
| unsigned short | ​0​ |
| int | INT_MIN |
| unsigned int | ​0​ |
| long | LONG_MIN |
| unsigned long | ​0​ |
| long long | LLONG_MIN |
| unsigned long long | ​0​ |
| float | -FLT_MAX |
| double | -DBL_MAX |
| long double | -LDBL_MAX |

注意

尽管对于基础 C++ 浮点类型非真，可存在满足 std::numeric_limits<T>::lowest() != -std::numeric_limits<T>::max() 的第三方浮点类型 T 。\

调用示例

复制代码 
#include <iostream>
#include <string>
#include <limits>
#include <cstdint>
#include <cfloat>

struct SName
{
};

//偏特化
struct SPartSpec
{
};

namespace std
{
template<>
struct numeric_limits<SPartSpec>
{
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_specialized   = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_signed        = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_integer       = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_exact         = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool has_infinity     = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool has_quiet_NaN    = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool has_signaling_NaN = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR float_denorm_style has_denorm     = denorm_present;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool has_denorm_loss  = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR float_round_style round_style     = round_toward_neg_infinity;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_iec559        = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_bounded       = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_modulo        = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  digits           = CHAR_BIT;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  digits10         = CHAR_BIT;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  max_digits10     = DECIMAL_DIG;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  radix            = FLT_RADIX;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  min_exponent     = FLT_MIN_EXP;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  min_exponent10   = FLT_MIN_10_EXP;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  max_exponent     = FLT_MAX_EXP;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  max_exponent10   = FLT_MAX_EXP;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool traps            = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool tinyness_before  = true;

    static _GLIBCXX_CONSTEXPR int
    min() _GLIBCXX_USE_NOEXCEPT { return  CHAR_MIN ; }
    static _GLIBCXX_CONSTEXPR int
    lowest() _GLIBCXX_USE_NOEXCEPT { return  CHAR_MIN ; }
};
}

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << "std::numeric_limits<bool>::lowest():                 "
              << std::numeric_limits<bool>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<char>::lowest():                 "
              << std::numeric_limits<char>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<signed char>::lowest():          "
              << std::numeric_limits<signed char>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned char>::lowest():        "
              << std::numeric_limits<unsigned char>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<wchar_t>::lowest():              "
              << std::numeric_limits<wchar_t>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<char16_t>::lowest():             "
              << std::numeric_limits<char16_t>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<char32_t>::lowest():             "
              << std::numeric_limits<char32_t>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<short>::lowest():                "
              << std::numeric_limits<short>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned short>::lowest():       "
              << std::numeric_limits<unsigned short>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<int>::lowest():                  "
              << std::numeric_limits<int>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned int>::lowest():         "
              << std::numeric_limits<unsigned int>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<long>::lowest():                 "
              << std::numeric_limits<long>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned long>::lowest():        "
              << std::numeric_limits<unsigned long>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<long long>::lowest():            "
              << std::numeric_limits<long long>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned long long>::lowest():   "
              << std::numeric_limits<unsigned long long>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<float>::lowest():                "
              << std::numeric_limits<float>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<double>::lowest():               "
              << std::numeric_limits<double>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<long double>::lowest():          "
              << std::numeric_limits<long double>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<std::string>::lowest():          "
              << std::numeric_limits<std::string>::lowest() << std::endl;
    //必须偏特化
//    std::cout << "std::numeric_limits<SName>::lowest():                "
//              << std::numeric_limits<SName>::lowest() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<SPartSpec>::lowest():            "
              << std::numeric_limits<SPartSpec>::lowest() << std::endl;
    return 0;
}

输出

返回给定类型的最大有限值

复制代码 
std::numeric_limits<T>::max

|------------------------------------|---|-----------|
| static T max() throw(); | | (C++11 前) |
| static constexpr T max() noexcept; | | (C++11 起) |

返回数值类型 T 所能表示的最大有限值。对所有有界类型有意义。

返回值

|-------------------------|---------------------------------|
| T | std::numeric_limits<T>::max() |
| /* non-specialized */ | T() |
| bool | true |
| char | CHAR_MAX |
| signed char | SCHAR_MAX |
| unsigned char | UCHAR_MAX |
| wchar_t | WCHAR_MAX |
| char8_t | UCHAR_MAX |
| char16_t | UINT_LEAST16_MAX |
| char32_t | UINT_LEAST32_MAX |
| short | SHRT_MAX |
| unsigned short | USHRT_MAX |
| int | INT_MAX |
| unsigned int | UINT_MAX |
| long | LONG_MAX |
| unsigned long | ULONG_MAX |
| long long | LLONG_MAX |
| unsigned long long | ULLONG_MAX |
| float | FLT_MAX |
| double | DBL_MAX |
| long double | LDBL_MAX |

调用示例

复制代码 
#include <iostream>
#include <string>
#include <limits>
#include <cstdint>
#include <cfloat>

struct SName
{
};

//偏特化
struct SPartSpec
{
};

namespace std
{
template<>
struct numeric_limits<SPartSpec>
{
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_specialized   = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_signed        = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_integer       = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_exact         = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool has_infinity     = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool has_quiet_NaN    = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool has_signaling_NaN = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR float_denorm_style has_denorm     = denorm_present;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool has_denorm_loss  = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR float_round_style round_style     = round_toward_neg_infinity;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_iec559        = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_bounded       = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool is_modulo        = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  digits           = CHAR_BIT;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  digits10         = CHAR_BIT;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  max_digits10     = DECIMAL_DIG;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  radix            = FLT_RADIX;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  min_exponent     = FLT_MIN_EXP;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  min_exponent10   = FLT_MIN_10_EXP;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  max_exponent     = FLT_MAX_EXP;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR int  max_exponent10   = FLT_MAX_EXP;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool traps            = true;
    static _GLIBCXX_USE_CONSTEXPR bool tinyness_before  = true;

    static _GLIBCXX_CONSTEXPR int
    min() _GLIBCXX_USE_NOEXCEPT { return  CHAR_MIN ; }
    static _GLIBCXX_CONSTEXPR int
    lowest() _GLIBCXX_USE_NOEXCEPT { return  CHAR_MIN ; }
    static _GLIBCXX_CONSTEXPR int
    max() _GLIBCXX_USE_NOEXCEPT { return  CHAR_MAX ; }
};
}

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << "std::numeric_limits<bool>::max():                 "
              << std::numeric_limits<bool>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<char>::max():                 "
              << std::numeric_limits<char>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<signed char>::max():          "
              << std::numeric_limits<signed char>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned char>::max():        "
              << std::numeric_limits<unsigned char>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<wchar_t>::max():              "
              << std::numeric_limits<wchar_t>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<char16_t>::max():             "
              << std::numeric_limits<char16_t>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<char32_t>::max():             "
              << std::numeric_limits<char32_t>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<short>::max():                "
              << std::numeric_limits<short>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned short>::max():       "
              << std::numeric_limits<unsigned short>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<int>::max():                  "
              << std::numeric_limits<int>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned int>::max():         "
              << std::numeric_limits<unsigned int>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<long>::max():                 "
              << std::numeric_limits<long>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned long>::max():        "
              << std::numeric_limits<unsigned long>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<long long>::max():            "
              << std::numeric_limits<long long>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<unsigned long long>::max():   "
              << std::numeric_limits<unsigned long long>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<float>::max():                "
              << std::numeric_limits<float>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<double>::max():               "
              << std::numeric_limits<double>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<long double>::max():          "
              << std::numeric_limits<long double>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<std::string>::max():          "
              << std::numeric_limits<std::string>::max() << std::endl;
    //必须偏特化
//    std::cout << "std::numeric_limits<SName>::max():                "
//              << std::numeric_limits<SName>::max() << std::endl;
    std::cout << "std::numeric_limits<SPartSpec>::max():            "
              << std::numeric_limits<SPartSpec>::max() << std::endl;
    return 0;
}

输出

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