c++ - C++ 变量类型限制

Question

这是一个非常简单的问题（我认为），是否有提供变量类型 （例如整数）限制的 STL 库方法 ？我知道这些限制在不同的计算机上有所不同，但必须有办法通过某种方法来获得它们，对吧？

另外，写一个计算变量类型限制的方法真的很难吗？

我只是好奇！:)

谢谢 ;）。

Answer 1

使用std::numeric_limits：

// numeric_limits example
// from the page I linked
#include <iostream>
#include <limits>
using namespace std;

int main () {
  cout << boolalpha;
  cout << "Minimum value for int: " << numeric_limits<int>::min() << endl;
  cout << "Maximum value for int: " << numeric_limits<int>::max() << endl;
  cout << "int is signed: " << numeric_limits<int>::is_signed << endl;
  cout << "Non-sign bits in int: " << numeric_limits<int>::digits << endl;
  cout << "int has infinity: " << numeric_limits<int>::has_infinity << endl;
  return 0;
}

Answer 2

我看到已经给出了“正确”的答案：使用<limits>并让魔法发生。我碰巧发现这个答案不令人满意，因为问题是：

写一个计算变量类型限制的方法真的很难吗？

答案是：整数类型容易，浮点类型难。执行此操作需要 3 种基本类型的算法。有符号、无符号和浮点。每个都有不同的算法来获取最小值和最大值，实际代码涉及一些位旋转，在浮点的情况下，除非你有一个与浮点大小相同的已知整数类型，否则你必须循环类型。

所以，就在这里。

未签名很容易。最小值是所有位为 0 时，最大值是所有位为 1 时。

const unsigned type unsigned_type_min = (unsigned type)0;    
const unsigned type unsigned_type_max = ~(unsigned type)0;

对于有符号，最小值是设置了符号位但所有其他位都为零时，最大值是设置了除符号位之外的所有位。在不知道类型大小的情况下，我们不知道符号位在哪里，但我们可以使用一些位技巧来使其工作。

const signed type signed_type_max = (signed type)(unsigned_type_max >> 1);
const signed type signed_type_min = (signed type)(~(signed_type_max));

对于浮点数，有 4 个限制，虽然只知道正限制就足够了，但负限制只是符号反转的正限制。表示浮点数的方法可能有很多种，但对于那些使用二进制（而不是基数 10）浮点数的方法，几乎​​每个人都使用 IEEE 表示。

对于 IEEE 浮点数，最小正浮点值是当指数的低位为 1 且所有其他位为 0 时。最大的负浮点值是它的按位倒数。但是，如果没有已知与给定浮点类型大小相同的整数类型，除了执行循环之外，没有其他方法可以执行此位操作。如果您有一个整数类型，并且您知道它与浮点类型的大小相同，则可以将其作为单个操作执行。

const float_type get_float_type_smallest() {
   const float_type float_1 = (float_type)1.0;
   const float_type float_2 = (float_type)0.5;
   union {
      byte ab[sizeof(float_type)];
      float_type fl;
      } u;
   for (int ii = 0; ii < 0; ++ii)
      u.ab[ii] = ((byte*)&float_1)[ii] ^ ((byte*)&float_2)[ii];
   return u.fl;
   }

const float_type get_float_type_largest() {
   union {
      byte ab[sizeof(float_type)];
      float_type fl;
      } u;
   u.fl = get_float_type_smallest();
   for (int ii = 0; ii < 0; ++ii)
      u.ab[ii] = ~u.ab[ii];
   return -u.fl; // Need to re-invert the sign bit.
   }

Answer 3

（与C有关，但我认为这也适用于C++）

您也可以尝试“ inquire ”，这是一个可以为您的编译器重新创建 limits.h 的脚本。来自 projetc 主页的引述：

这是一个程序，它决定了 C 编译器和运行它的机器的许多属性，例如最小和最大 [un]signed char/int/long、float/[long] double 的许多属性等等。

作为一个选项，它生成 ANSI C float.h 和 limits.h 文件。

作为进一步的选择，它甚至会检查编译器是否正确读取了头文件。

对于编译器来说，这是一个很好的测试用例，因为它使用许多限制值来练习它们，例如最小和最大浮点数。

Answer 4

#include <limits>

std::numeric_limits<type>::max() // min() etc