c++ limits头文件的用法

时间 2019-11-12

标签 c++ limits 文件用法栏目 C&C++ 繁體版

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初学C++的时候，对这个模板很陌生，不知道它究竟是作什么用的，今天拿起《C++标准程序库》，出现了它的讨论，因此决定好好研究一番。 ios

1. numeric_limits是什么？ git

（A）《C++标准程序库》：程序员

[cpp] view plain cop

通常来讲，数值型别的极值是一个与平台相关的特性。C++标准程序库经过template numeric_limits提供这些极值，取代传统C语言，所采用的预处理常数。新的极值概念有两个优势，第一是提供更好的型别安全性，第二是程序员可借此写出一些template以核定这些极值。

（B）MSDN 安全

[cpp] view plain copy

The template class describes arithmetic properties of built-in numerical types.
The header defines explicit specializations for the types wchar_t, bool, char, signed char, unsigned char, short, unsigned short, int, unsigned int, long, unsigned long, float, double, and long double. For these explicit specializations, the member numeric_limits::is_specialized is true, and all relevant members have meaningful values. The program can supply additional explicit specializations. Most member functions of the class describe or test possible implementations of float.
For an arbitrary specialization, no members have meaningful values. A member object that does not have a meaningful value stores zero (or false) and a member function that does not return a meaningful value returns Type(0).
上面的意思是说：
这个模板类描述了内建类型的数值属性。
C++标准库显式地为wchar_t, bool, char, signed char, unsigned char, short, unsigned short, int, unsigned int, long, unsigned long, float, double, and long double这些类型提供了特化。对于这些类型来讲，is_specialized为true，而且全部的相关的成员（成员变量或成员函数）是有意义的。这个模板也提供其余的特化。大部分的成员函数能够用float型别来描述或测试。
对于一个任意的特化，相关的成员是没有意义的。一个没有意义的对象通常用0（或者false）来表示，一个没有意义的成员函数会返回0.

（C）个人理解函数

[cpp] view plain copy

说白了，它是一个模板类，它主要是把C++当中的一些内建型别进行了封装，好比说numeric_limits<int>是一个特化后的类，从这个类的成员变量与成员函数中，咱们能够了解到int的不少特性：能够表示的最大值，最小值，是不是精确的，是不是有符号等等。若是用其余任意（非内建类型）来特化这个模板类，好比string,string怎么可能有最大值？咱们从MSDN上能够了解到，这对string，成员变量与成员函数是没有意义的，要么返回0要么为false。

2. 小例展现numeric_limits的基本用法：测试

[cpp] view plain copy

#include <limits>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << boolalpha;
cout << "max(short): " << numeric_limits<short>::max() << endl;
cout << "min(short): " << numeric_limits<short>::min() << endl;
cout << "max(int): " << numeric_limits<int>::max() << endl;
cout << "min(int): " << numeric_limits<int>::min() << endl;
cout << "max(long): " << numeric_limits<long>::max() << endl;
cout << "min(long): " << numeric_limits<long>::min() << endl;
cout << endl;
cout << "max(float): " << numeric_limits<float>::max() << endl;
cout << "min(float): " << numeric_limits<float>::min() << endl;
cout << "max(double): " << numeric_limits<double>::max() << endl;
cout << "min(double): " << numeric_limits<double>::min() << endl;
cout << "max(long double): " << numeric_limits<long double>::max() << endl;
cout << "min(long double): " << numeric_limits<long double>::min() << endl;
cout << endl;
cout << "is_signed(char): "
<< numeric_limits<char>::is_signed << endl;
cout << "is_specialized(string): "
<< numeric_limits<string>::is_specialized << endl;
}

我机器上的运行结果： ui

[c-sharp] view plain copy

max(short): 32767
min(short): -32768
max(int): 2147483647
min(int): -2147483648
max(long): 2147483647
min(long): -2147483648
max(float): 3.40282e+038
min(float): 1.17549e-038
max(double): 1.79769e+308
min(double): 2.22507e-308
max(long double): 1.79769e+308
min(long double): 2.22507e-308
is_signed(char): true
is_specialized(string): false
请按任意键继续. . .

关于为何float的最小值居然是正的？我也存在疑问，从结果中，咱们看出，min返回的是float型别能够表示的最小的正值， spa

而不是最小的float数。 .net

从这个例子中，咱们差很少了解到numeric_limits的基本用法。对象

3. 基本成员函数

我以float类型来展现：

[c-sharp] view plain copy

#include <limits>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << boolalpha;
// 能够表示的最大值
cout << "max(float): " << numeric_limits<float>::max() << endl;
// 能够表示的大于0的最小值，其余类型的实现或与此不一样
cout << "min(float): " << numeric_limits<float>::min() << endl;
// 标准库是否为其实现了特化
cout << "is_specialized(float): " << numeric_limits<float>::is_specialized << endl;
// 是不是有符号的，便可以表示正负值
cout << "is_signed(float): " << numeric_limits<float>::is_signed << endl;
// 不否是整形的
cout << "is_integer(float): " << numeric_limits<float>::is_integer << endl;
// 是不是精确表示的
cout << "is_exact(float): " << numeric_limits<float>::is_exact << endl;
// 是否存在大小界限
cout << "is_bounded(float): " << numeric_limits<float>::is_bounded << endl;
// 两个比较大的数相加而不会溢出，生成一个较小的值
cout << "is_modulo(float): " << numeric_limits<float>::is_modulo << endl;
// 是否符合某某标准
cout << "is_iec559(float): " << numeric_limits<float>::is_iec559 << endl;
// 不加+-号能够表示的位数
cout << "digits(float): " << numeric_limits<float>::digits << endl;
// 十进制数的个数
cout << "digits10(float): " << numeric_limits<float>::digits10 << endl;
// 通常基数为2
cout << "radix(float): " << numeric_limits<float>::radix << endl;
// 以2为基数的最小指数
cout << "min_exponent(float): " << numeric_limits<float>::min_exponent << endl;
// 以2为基数的最大指数
cout << "max_exponent(float): " << numeric_limits<float>::max_exponent << endl;
// 以10为基数的最小指数
cout << "min_exponent10(float): " << numeric_limits<float>::min_exponent10 << endl;
// 以10为基数的最大指数
cout << "max_exponent10(float): " << numeric_limits<float>::max_exponent10 << endl;
// 1值和最接近1值的差距
cout << "epsilon(float): " << numeric_limits<float>::epsilon() << endl;
// 舍入方式
cout << "round_style(float): " << numeric_limits<float>::round_style << endl;
}

运行结果：

[cpp] view plain copy

max(float): 3.40282e+038
min(float): 1.17549e-038
is_specialized(float): true
is_signed(float): true
is_integer(float): false
is_exact(float): false
is_bounded(float): true
is_modulo(float): false
is_iec559(float): true
digits(float): 24
digits10(float): 6
radix(float): 2
min_exponent(float): -125
max_exponent(float): 128
min_exponent10(float): -37
max_exponent10(float): 38
epsilon(float): 1.19209e-007
round_style(float): 1
请按任意键继续. . .