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C-Schnittstelle für numerische Grenzen

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Feature-Test-Makros der Bibliothek (C++20)
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Funktionen mit variabler Argumentanzahl
Koroutinenunterstützung (C++20)
Vertragsunterstützung (C++26)
Drei-Wege-Vergleich
(C++20)
(C++20)(C++20)(C++20)    
(C++20)(C++20)(C++20)

Allgemeine Dienstprogramme
Relationale Operatoren (veraltet in C++20)
Ganzzahl-Vergleichsfunktionen
(C++20)(C++20)(C++20)    
(C++20)
Austausch und Typoperationen
(C++14)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++17)
Allgemeine Vokabular-Datentypen
(C++11)
(C++17)
(C++17)
(C++17)
(C++11)
(C++17)
(C++23)



 
 

Siehe auch std::numeric_limits-Schnittstelle.

Merkmale von Integer-Typen

Eigenschaften der ganzzahligen Kernsprachtypen
Definiert in Header <climits>
BOOL_WIDTH
(C++26)
Bitbreite von bool
(Makrokonstante)
CHAR_BIT
Bitbreite eines Bytes
(Makrokonstante)
MB_LEN_MAX
Maximale Anzahl von Bytes in einem Multibyte-Zeichen
(Makrokonstante)
CHAR_WIDTH
(C++26)
Bitbreite von char
(Makrokonstante)
CHAR_MIN
Minimalwert von char
(Makrokonstante)
CHAR_MAX
Maximalwert von char
(Makrokonstante)
SCHAR_WIDTHSHRT_WIDTHINT_WIDTHLONG_WIDTHLLONG_WIDTH
(C++26)(C++26)(C++26)(C++26)(C++26)
Bitbreite von signed char, short, int, long bzw. long long
(Makrokonstante)
SCHAR_MINSHRT_MININT_MINLONG_MINLLONG_MIN
(C++11)
Minimalwert von signed char, short, int, long bzw. long long
(Makrokonstante)
SCHAR_MAXSHRT_MAXINT_MAXLONG_MAXLLONG_MAX
(C++11)
Maximalwert von signed char, short, int, long bzw. long long
(Makrokonstante)
UCHAR_WIDTHUSHRT_WIDTHUINT_WIDTHULONG_WIDTHULLONG_WIDTH
(C++26)(C++26)(C++26)(C++26)(C++26)
Bitbreite von unsigned char, unsigned short, unsigned int, unsigned long bzw. unsigned long long
(Makrokonstante)
UCHAR_MAXUSHRT_MAXUINT_MAXULONG_MAXULLONG_MAX
(C++11)
Maximalwert von unsigned char, unsigned short, unsigned int,
unsigned long bzw. unsigned long long
(Makrokonstante)
Definiert in Header <cwchar>
Definiert in Header <cstdint>
WCHAR_WIDTH
(C++26)
Bitbreite von wchar_t
(Makrokonstante)
WCHAR_MIN
(C++11)
Minimalwert von wchar_t
(Makrokonstante)
WCHAR_MAX
(C++11)
Maximalwert von wchar_t
(Makrokonstante)
Merkmale von Bibliothekstyp-Aliasen
Definiert in der Header-Datei <cstdint>
PTRDIFF_WIDTH
(C++26)
Bitbreite von std::ptrdiff_t
(Makrokonstante)
PTRDIFF_MIN
(C++11)
Minimalwert von std::ptrdiff_t
(Makrokonstante)
PTRDIFF_MAX
(C++11)
Maximalwert von std::ptrdiff_t
(Makrokonstante)
SIZE_WIDTH
(C++26)
Bitbreite von std::size_t
(Makrokonstante)
SIZE_MAX
(C++11)
Maximalwert von std::size_t
(Makrokonstante)
SIG_ATOMIC_WIDTH
(C++26)
Bitbreite von std::sig_atomic_t
(Makrokonstante)
SIG_ATOMIC_MIN
(C++11)
Minimalwert von std::sig_atomic_t
(Makrokonstante)
SIG_ATOMIC_MAX
(C++11)
Maximalwert von std::sig_atomic_t
(Makrokonstante)
WINT_WIDTH
(C++26)
Bitbreite von std::wint_t
(Makrokonstante)
WINT_MIN
(C++11)
Minimalwert von std::wint_t
(Makrokonstante)
WINT_MAX
(C++11)
Maximalwert von std::wint_t
(Makrokonstante)

Wertanforderungen

BOOL_WIDTH expandiert stets zu 1.

(seit C++26)

Jedes der *_WIDTH Makros (außer BOOL_WIDTH),(seit C++26) CHAR_BIT und MB_LEN_MAX expandiert zu einem implementationsdefinierten Wert. Die zulässigen Mindestwerte sind unten aufgeführt, wobei jede Gruppe von Makros, die durch / getrennt sind, stets zum gleichen Wert expandiert:

  • mindestens 1: MB_LEN_MAX
  • mindestens 8: CHAR_BIT / CHAR_WIDTH / SCHAR_WIDTH / UCHAR_WIDTH, WCHAR_WIDTH, SIG_ATOMIC_WIDTH
  • mindestens 16: SHRT_WIDTH / USHRT_WIDTH, INT_WIDTH / UINT_WIDTH, PTRDIFF_WIDTH, SIZE_WIDTH, WINT_WIDTH
  • mindestens 32: LONG_WIDTH / ULONG_WIDTH
  • mindestens 64: LLONG_WIDTH / ULLONG_WIDTH

Hinweise

Die Typen dieser Konstanten, außer CHAR_BIT und MB_LEN_MAX , müssen mit den Ergebnissen der integral promotions übereinstimmen, wie sie auf Objekte der von ihnen beschriebenen Typen angewendet werden: CHAR_MAX kann den Typ int oder unsigned int haben, aber niemals char . Ebenso darf USHRT_MAX keinen unsigned Typ haben: sein Typ kann int sein.

Eine freestanding Implementierung kann die std::sig_atomic_t und/oder std::wint_t Typdefinitionen fehlen, in welchem Fall die SIG_ATOMIC_* und/oder WINT_* Makros entsprechend nicht vorhanden sind.

Beispiel

#include <climits>
#include <cstdint>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <locale>

int main()
{
    constexpr int w = 14;
    (std::cout << std::left).imbue(std::locale("en_US.UTF-8"));
#   define COUT(x) std::cout << std::setw(w) << #x << " = " << x << '\n'
    
    COUT( BOOL_WIDTH     );
    COUT( CHAR_BIT       );
    COUT( CHAR_MAX       );
    COUT( CHAR_MIN       );
    COUT( CHAR_WIDTH     );
    COUT( INT_MAX        );
    COUT( INT_MIN        );
    COUT( INT_WIDTH      );
    COUT( LLONG_MAX      );
    COUT( LLONG_MIN      );
    COUT( LLONG_WIDTH    );
    COUT( LONG_MAX       );
    COUT( LONG_MIN       );
    COUT( LONG_WIDTH     );
    COUT( MB_LEN_MAX     );
    COUT( PTRDIFF_MAX    );
    COUT( PTRDIFF_MIN    );
    COUT( SCHAR_MAX      );
    COUT( SCHAR_MIN      );
    COUT( SCHAR_WIDTH    );
    COUT( SHRT_MAX       );
    COUT( SHRT_MIN       );
    COUT( SHRT_WIDTH     );
    COUT( SIG_ATOMIC_MAX );
    COUT( SIG_ATOMIC_MIN );
    COUT( SIZE_MAX       );
    COUT( UCHAR_MAX      );
    COUT( UCHAR_WIDTH    );
    COUT( UINT_MAX       );
    COUT( UINT_WIDTH     );
    COUT( ULLONG_MAX     );
    COUT( ULLONG_WIDTH   );
    COUT( ULONG_MAX      );
    COUT( ULONG_WIDTH    );
    COUT( USHRT_MAX      );
    COUT( USHRT_WIDTH    );
    COUT( WCHAR_MAX      );
    COUT( WCHAR_MIN      );
    COUT( WINT_MAX       );
    COUT( WINT_MIN       );
}

Mögliche Ausgabe:

BOOL_WIDTH     = 1
CHAR_BIT       = 8
CHAR_MAX       = 127
CHAR_MIN       = -128
CHAR_WIDTH     = 8
INT_MAX        = 2,147,483,647
INT_MIN        = -2,147,483,648
INT_WIDTH      = 32
LLONG_MAX      = 9,223,372,036,854,775,807
LLONG_MIN      = -9,223,372,036,854,775,808
LLONG_WIDTH    = 64
LONG_MAX       = 9,223,372,036,854,775,807
LONG_MIN       = -9,223,372,036,854,775,808
LONG_WIDTH     = 64
MB_LEN_MAX     = 16
PTRDIFF_MAX    = 9,223,372,036,854,775,807
PTRDIFF_MIN    = -9,223,372,036,854,775,808
SCHAR_MAX      = 127
SCHAR_MIN      = -128
SCHAR_WIDTH    = 8
SHRT_MAX       = 32,767
SHRT_MIN       = -32,768
SHRT_WIDTH     = 16
SIG_ATOMIC_MAX = 2,147,483,647
SIG_ATOMIC_MIN = -2,147,483,648
SIZE_MAX       = 18,446,744,073,709,551,615
UCHAR_MAX      = 255
UCHAR_WIDTH    = 8
UINT_MAX       = 4,294,967,295
UINT_WIDTH     = 32
ULLONG_MAX     = 18,446,744,073,709,551,615
ULLONG_WIDTH   = 64
ULONG_MAX      = 18,446,744,073,709,551,615
ULONG_WIDTH    = 64
USHRT_MAX      = 65,535
USHRT_WIDTH    = 16
WCHAR_MAX      = 2,147,483,647
WCHAR_MIN      = -2,147,483,648
WINT_MAX       = 4,294,967,295
WINT_MIN       = 0

Eigenschaften und spezielle Werte von Gleitkommatypen

Eigenschaften von Gleitkommatypen
Definiert im Header <cfloat>
Standard-Rundungsmodus der Gleitkommaarithmetik
(Makrokonstante)
gibt an, mit welcher Genauigkeit alle arithmetischen Operationen durchgeführt werden
(Makrokonstante)
FLT_HAS_SUBNORMDBL_HAS_SUBNORMLDBL_HAS_SUBNORM
(C++17)(veraltet in C++26)
gibt an, ob der Typ subnormale (denormale) Zahlen unterstützt:
-1 – nicht bestimmbar, 0 – nicht vorhanden, 1 – vorhanden
(Makrokonstante)
FLT_RADIX
die Basis (ganzzahlige Basis), die von der Darstellung aller drei Gleitkommatypen verwendet wird
(Makrokonstante)
FLT_MANT_DIGDBL_MANT_DIGLDBL_MANT_DIG
Anzahl der Basis-FLT_RADIX-Ziffern, die ohne Genauigkeitsverlust für float, double bzw. long double dargestellt werden können
(Makrokonstante)
FLT_DECIMAL_DIGDBL_DECIMAL_DIGLDBL_DECIMAL_DIG
(C++17)
Konvertierung von float/double/long double in Dezimaldarstellung mit mindestens FLT_DECIMAL_DIG/DBL_DECIMAL_DIG/LDBL_DECIMAL_DIG Stellen und zurück ist die identische Abbildung: dies ist die Dezimalgenauigkeit, die zum Serialisieren/Deserialisieren eines Gleitkommawerts erforderlich ist
(Makrokonstante)
DECIMAL_DIG
(C++11)(veraltet in C++26)
Konvertierung von long double in Dezimaldarstellung mit mindestens DECIMAL_DIG Stellen und zurück zu long double ist die identische Abbildung: dies ist die Dezimalgenauigkeit, die zum Serialisieren/Deserialisieren eines long double
(Makrokonstante)
FLT_DIGDBL_DIGLDBL_DIG
Anzahl der Dezimalstellen, die garantiert bei einer Rundreise Text → float/double/long double → Text ohne Änderung durch Rundung oder Überlauf erhalten bleiben
(Makrokonstante)
FLT_MIN_EXPDBL_MIN_EXPLDBL_MIN_EXP
kleinster negativer ganzzahliger Wert, sodass FLT_RADIX potenziert mit einem um eins kleineren ganzzahligen Wert eine normalisierte float, double bzw. long double ist
(Makrokonstante)
FLT_MIN_10_EXPDBL_MIN_10_EXPLDBL_MIN_10_EXP
kleinster negativer ganzzahliger Wert, sodass 10 potenziert mit diesem ganzzahligen Wert eine normalisierte float, double bzw. long double ist
(Makrokonstante)
FLT_MAX_EXPDBL_MAX_EXPLDBL_MAX_EXP
größter positiver ganzzahliger Wert, sodass FLT_RADIX potenziert mit einem um eins kleineren ganzzahligen Wert ein darstellbarer endlicher float, double bzw. long double ist
(Makrokonstante)
FLT_MAX_10_EXPDBL_MAX_10_EXPLDBL_MAX_10_EXP
größter positiver ganzzahliger Wert, sodass 10 potenziert mit diesem ganzzahligen Wert ein darstellbarer endlicher float, double bzw. long double ist
(Makrokonstante)
FLT_MAXDBL_MAXLDBL_MAX
größter endlicher Wert von float, double bzw. long double
(Makrokonstante)
FLT_EPSILONDBL_EPSILONLDBL_EPSILON
Differenz zwischen 1.0 und dem nächst darstellbaren Wert für float, double bzw. long double
(Makrokonstante)
FLT_MINDBL_MINLDBL_MIN
minimaler normalisierter positiver Wert von float, double bzw. long double
(Makrokonstante)
FLT_TRUE_MINDBL_TRUE_MINLDBL_TRUE_MIN
(C++17)
minimaler positiver Wert von float, double bzw. long double
(Makrokonstante)
Spezialwerte der Gleitkommatypen
Definiert in Header <cmath>    (veraltet in C++26)
Definiert in Header <cfloat>  (seit C++26)
(C++11)
wertet zu positiver Unendlichkeit aus (falls vorhanden)
(Makrokonstante)
(C++11)
wertet zu einem stillen NaN des Typs float aus (falls vorhanden)
(Makrokonstante)
Definiert in Header <cfloat>
wertet zu einem signalisierenden NaN von float, double bzw. long double aus (falls vorhanden)
(Makrokonstante)

Beispiel

#include <cfloat>
#include <iomanip>
#include <iostream>

int main()
{
    int w = 16;
    std::cout << std::left; // std::cout << std::setprecision(53);
#   define COUT(x) std::cout << std::setw(w) << #x << " = " << x << '\n'
    
    COUT( FLT_RADIX        );
    COUT( DECIMAL_DIG      );
    COUT( FLT_DECIMAL_DIG  );
    COUT( DBL_DECIMAL_DIG  );
    COUT( LDBL_DECIMAL_DIG );
    COUT( FLT_MIN          );
    COUT( DBL_MIN          );
    COUT( LDBL_MIN         );
    COUT( FLT_TRUE_MIN     );
    COUT( DBL_TRUE_MIN     );
    COUT( LDBL_TRUE_MIN    );
    COUT( FLT_MAX          );
    COUT( DBL_MAX          );
    COUT( LDBL_MAX         );
    COUT( FLT_EPSILON      );
    COUT( DBL_EPSILON      );
    COUT( LDBL_EPSILON     );
    COUT( FLT_DIG          );
    COUT( DBL_DIG          );
    COUT( LDBL_DIG         );
    COUT( FLT_MANT_DIG     );
    COUT( DBL_MANT_DIG     );
    COUT( LDBL_MANT_DIG    );
    COUT( FLT_MIN_EXP      );
    COUT( DBL_MIN_EXP      );
    COUT( LDBL_MIN_EXP     );
    COUT( FLT_MIN_10_EXP   );
    COUT( DBL_MIN_10_EXP   );
    COUT( LDBL_MIN_10_EXP  );
    COUT( FLT_MAX_EXP      );
    COUT( DBL_MAX_EXP      );
    COUT( LDBL_MAX_EXP     );
    COUT( FLT_MAX_10_EXP   );
    COUT( DBL_MAX_10_EXP   );
    COUT( LDBL_MAX_10_EXP  );
    COUT( FLT_ROUNDS       );
    COUT( FLT_EVAL_METHOD  );
    COUT( FLT_HAS_SUBNORM  );
    COUT( DBL_HAS_SUBNORM  );
    COUT( LDBL_HAS_SUBNORM );
}

Mögliche Ausgabe:

FLT_RADIX        = 2
DECIMAL_DIG      = 21
FLT_DECIMAL_DIG  = 9
DBL_DECIMAL_DIG  = 17
LDBL_DECIMAL_DIG = 21
FLT_MIN          = 1.17549e-38
DBL_MIN          = 2.22507e-308
LDBL_MIN         = 3.3621e-4932
FLT_TRUE_MIN     = 1.4013e-45
DBL_TRUE_MIN     = 4.94066e-324
LDBL_TRUE_MIN    = 3.6452e-4951
FLT_MAX          = 3.40282e+38
DBL_MAX          = 1.79769e+308
LDBL_MAX         = 1.18973e+4932
FLT_EPSILON      = 1.19209e-07
DBL_EPSILON      = 2.22045e-16
LDBL_EPSILON     = 1.0842e-19
FLT_DIG          = 6
DBL_DIG          = 15
LDBL_DIG         = 18
FLT_MANT_DIG     = 24
DBL_MANT_DIG     = 53
LDBL_MANT_DIG    = 64
FLT_MIN_EXP      = -125
DBL_MIN_EXP      = -1021
LDBL_MIN_EXP     = -16381
FLT_MIN_10_EXP   = -37
DBL_MIN_10_EXP   = -307
LDBL_MIN_10_EXP  = -4931
FLT_MAX_EXP      = 128
DBL_MAX_EXP      = 1024
LDBL_MAX_EXP     = 16384
FLT_MAX_10_EXP   = 38
DBL_MAX_10_EXP   = 308
LDBL_MAX_10_EXP  = 4932
FLT_ROUNDS       = 1
FLT_EVAL_METHOD  = 0
FLT_HAS_SUBNORM  = 1
DBL_HAS_SUBNORM  = 1
LDBL_HAS_SUBNORM = 1

Fehlerberichte

Die folgenden verhaltensändernden Fehlerberichte wurden rückwirkend auf zuvor veröffentlichte C++-Standards angewendet.

DR Angewendet auf Verhalten wie veröffentlicht Korrektes Verhalten
LWG 416 C++98 es war unklar, ob die Typen der Makros in <climits> garantiert
mit dem Typ übereinstimmen, auf den sie sich beziehen (C++ bezieht sich auf C, und C sagt nein)
klargestellt als nicht
garantiert

Siehe auch

C-Dokumentation für Numerische Grenzwerte