C 資料型別的屬性與限制

c++資料型別的屬性與限制在

c++中，每一種內建的資料型別都擁有不同的屬性，其中包含的資訊對設計程式來說是非常重要的，下面來看一下，

庫是怎樣有助於訪問這些資訊的。

c++中約有10種截然不同的整數型別及超過3種的浮點型別，而每種資料型別都有不同的數值屬性，如數值範圍、能表示的最大位數、或各自的精度等等，這些屬性對金融、科學、圖形、數字訊號處理等程式來說是極其重要的。本文討論使用庫，怎樣在程式中獲得這些基本資料型別的數值屬性。

「乙個double型別中能儲存多少位？」，「signed long能表示的最大正數是多少？」如果這些問題的答案對你的程式很重要，那麼你怎樣以一種方便、且系統的方法來得到答案呢？答案就是：使用標準庫。

浮點的樂章

c++中浮點資料型別精度是有限的，某些與硬體有關的特性導致了浮點資料型別的截斷與取整。現在，你就明白為什麼2.0/3.0的結果大概是0.66666666666666663了吧，「數字噪音」通常是大多數bug的源頭，請看如下例子：

double d1=2., d2=3.;

d1/=d2; // 2/3

if (d1*10==(20./d2)) //條件本應該是「真」的，但，哎！

花括號中的**行永遠也不可能執行，因為在 == 兩邊的表示式結果會有輕微的差別，d1*10的結果是6.6666666666666661，而20./d2的結果是6.6666666666666670，正是這種浮點演算法的截斷與近似值導致了此差異的發生。在此，可使用定標整數，但有時這並不是乙個妥善的解決辦法，試想有一張計算複數公式的電子**——它必須使用浮點型別，在這種情況下，小正數（epsilon）常量這個問題就來了，小正數通常為可用給定資料型別的大於1的最小值與1之差來表示。舉例來說，double型別的小正數為：

#include

using namespace std;

cout << numeric_limits::epsilon( ) << endl; //輸出：2.22045e-016

為減少if語句中數字噪音帶來的影響，可用乙個檢查兩值粗略相等的表示式來代替 == 操作符。如：

if ( ((d1*10)-(20.0/d2)) <= numeric_limits::epsilon())

如果double型別的(d1*10)-(20.0/d2)結果不大於小正數，那麼它幾乎為零，因此，兩個子表示式結果相等，應用此技巧可有效降低錯誤的閥值。例如，如果十億分之一或者更小的數值，對你的程式來說無關緊要，那麼可試下以下的技巧：

const double billionth=1./1000000000;

if ( ((d1*10)-(20.0/d2)) <= billionth)

此處請記住，小正數是最小的偏差極限。

比double更好

選擇一種浮點資料型別的標準，是它可以在精度無損的情況下最大儲存的十進位制位數。例如，假設你的程式必須支援到16位的十進位制數，那麼應該使用double、long double還是使用者自定義型別呢？要解答此問題，可使用numeric_limits::digits10常量，它會告訴你在精度無損情況下某種型別可表示的最大十進位制位數：

cout<::digits10<

看起來double並不支援這種精度，那麼long double呢？

cout<::digits10<

對了，它就可以。請注意，digits10對整型數也同樣適用：

cout<::digits10<

最大值與最小值

最大值與最小值即是對相應型別呼叫numeric_limits::max()和numeric_limits:min()所得到的值：

cout<::max()<

無限的

在iec 559規範實現中，浮點資料型別可表示為「不是乙個數字」或nan。nan是一種特殊的編碼，其代表某種非法數字，可由非法指令產生，或意為指示乙個不應被忽略的數值。如果出現在表示式中的nan沒有發出乙個「訊號」，則其為「安靜」狀態；否則，其為乙個發「訊號」的nan。下面的例子檢查在目標平台上支援哪種nan型別，並把nan的值賦給乙個變數：

double d=0;

if(numeric_limits::has_quiet_nan)

d=numeric_limits::quiet_nan();

else if (numeric_limits::has_signaling_nan)

d=numeric_limits::signaling_nan();

else cerr<<"nan for double isn't supported";

無限在此是一種特殊的情況，其通常由被零除或其他操作產生。下例**檢查目標平台上是否定義了一種特殊的無限碼，並把此值賦給乙個變數：

float f=0;

if(numeric_limits::has_infinity)

f=numeric_limits::infinity();

else cerr<<"infinity for float isn't supported";

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