c c++各种类型的取值范围

本文详细介绍了C++中各种基本数据类型的取值范围、大小及精度,包括整型、浮点型等,并通过示例代码展示了如何获取这些信息。

int类型的变量存储值从-2147483648到2147483647

1 //例子
2 #include <iostream>
3 2 using namespace std;
4 3 int main(void)
5 4 {
6 5 
7 6     cout<<"int类型的取值范围为:"<<INT_MIN<<""<<INT_MAX<<endl;
8 7     return 0;
9 8 }

unsigned int类型的变量存储值从0到4294967295

1 //例子
2 #include <iostream>
3 using namespace std;
4 int main(void)
5 {
6     cout<<"unsigned int类型的取值范围为:0到"<<UINT_MAX<<endl;
7     return 0;
8 }

short类型的变量存储值从-32768到32767

unsigned short类型的变量存储值从0到65535


char类型的变量存储值从-128到127
unsigned char类型的变量存储值从0到255


long类型的变量存储值从-2147483648到2147483647
unsigned long类型的变量存储值从0到4294967295
long long类型的变量存储值从-9223372036854775808到9223372036854775807
unsigned long long类型的变量存储值从0到18446744073709551615

 

最小的非零float类型变量的值的是1.175e-038
最大的float类型变量的值的是3.403e+038
最小的非零double类型变量的值的是2.225e-308
最大的double类型变量的值的是1.798e+308
最小的非零long double类型变量的值的是-0.000e+000
最大的long double类型变量的值的是-1.#QOe+000
float类型的变量提供6位精度的小数位数
double类型的变量提供15位精度的小数位数
long double类型的变量提供18位精度的小数位数

 

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <limits.h>
 3 #include <float.h>
 4 #include <stdlib.h>
 5 int main(void)
 6 
 7 {
 8 
 9     printf("char类型的变量存储值从%d到%d\n", CHAR_MIN, CHAR_MAX);
10 
11     printf("unsigned char类型的变量存储值从0到%u\n", UCHAR_MAX);
12 
13     printf("short类型的变量存储值从%d到%d\n", SHRT_MIN, SHRT_MAX);
14 
15     printf("unsigned short类型的变量存储值从0到%u\n", USHRT_MAX);
16 
17     printf("int类型的变量存储值从%d到%d\n", INT_MIN, INT_MAX);
18 
19     printf("unsigned int类型的变量存储值从0到%u\n", UINT_MAX);
20 
21     printf("long类型的变量存储值从%ld到%ld\n", LONG_MIN, LONG_MAX);
22 
23     printf("unsigned long类型的变量存储值从0到%lu\n\n", ULONG_MAX);
24 
25     printf("long long类型的变量存储值从%lld到%lld\n", LLONG_MIN, LLONG_MAX);
26 
27     printf("unsigned long long类型的变量存储值从0到%llu\n", ULLONG_MAX);
28 
29     printf("最小的非零float类型变量的值的是%.3e\n", FLT_MIN);
30 
31     printf("最大的float类型变量的值的是%.3e\n", FLT_MAX);
32 
33     printf("最小的非零double类型变量的值的是%.3e\n", DBL_MIN);
34 
35     printf("最大的double类型变量的值的是%.3e\n\n", DBL_MAX);
36 
37     printf("最小的非零long double类型变量的值的是%.3Le\n", LDBL_MIN);
38 
39     printf("最大的long double类型变量的值的是%.3Le\n", LDBL_MAX);
40 
41     printf("float类型的变量提供%u位精度的小数位数\n", FLT_DIG);
42 
43     printf("double类型的变量提供%u位精度的小数位数\n\n", DBL_DIG);
44 
45     printf("long double类型的变量提供%u位精度的小数位数\n", LDBL_DIG);
46 
47     system("pause");
48 
49     return 0;
50 }

 

 1 #include<iostream>
 2 #include<string>
 3 #include <limits>
 4 using namespace std;
 5 
 6 int main()
 7 {
 8 
 9     cout << "type: \t\t" << "************size**************"<< endl;
10     cout << "bool: \t\t" << "所占字节数:" << sizeof(bool);
11     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<bool>::max)();
12     cout << "\t\t最小值:" << (numeric_limits<bool>::min)() << endl;
13     cout << "char: \t\t" << "所占字节数:" << sizeof(char);
14     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<char>::max)();
15     cout << "\t\t最小值:" << (numeric_limits<char>::min)() << endl;
16     cout << "signed char: \t" << "所占字节数:" << sizeof(signed char);
17     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<signed char>::max)();
18     cout << "\t\t最小值:" << (numeric_limits<signed char>::min)() << endl;
19     cout << "unsigned char: \t" << "所占字节数:" << sizeof(unsigned char);
20     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<unsigned char>::max)();
21     cout << "\t\t最小值:" << (numeric_limits<unsigned char>::min)() << endl;
22     cout << "wchar_t: \t" << "所占字节数:" << sizeof(wchar_t);
23     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<wchar_t>::max)();
24     cout << "\t\t最小值:" << (numeric_limits<wchar_t>::min)() << endl;
25     cout << "short: \t\t" << "所占字节数:" << sizeof(short);
26     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<short>::max)();
27     cout << "\t\t最小值:" << (numeric_limits<short>::min)() << endl;
28     cout << "int: \t\t" << "所占字节数:" << sizeof(int);
29     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<int>::max)();
30     cout << "\t最小值:" << (numeric_limits<int>::min)() << endl;
31     cout << "unsigned: \t" << "所占字节数:" << sizeof(unsigned);
32     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<unsigned>::max)();
33     cout << "\t最小值:" << (numeric_limits<unsigned>::min)() << endl;
34     cout << "long: \t\t" << "所占字节数:" << sizeof(long);
35     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<long>::max)();
36     cout << "\t最小值:" << (numeric_limits<long>::min)() << endl;
37     cout << "unsigned long: \t" << "所占字节数:" << sizeof(unsigned long);
38     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<unsigned long>::max)();
39     cout << "\t最小值:" << (numeric_limits<unsigned long>::min)() << endl;
40     cout << "double: \t" << "所占字节数:" << sizeof(double);
41     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<double>::max)();
42     cout << "\t最小值:" << (numeric_limits<double>::min)() << endl;
43     cout << "long double: \t" << "所占字节数:" << sizeof(long double);
44     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<long double>::max)();
45     cout << "\t最小值:" << (numeric_limits<long double>::min)() << endl;
46     cout << "float: \t\t" << "所占字节数:" << sizeof(float);
47     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<float>::max)();
48     cout << "\t最小值:" << (numeric_limits<float>::min)() << endl;
49     cout << "size_t: \t" << "所占字节数:" << sizeof(size_t);
50     cout << "\t最大值:" << (numeric_limits<size_t>::max)();
51     cout << "\t最小值:" << (numeric_limits<size_t>::min)() << endl;
52     cout << "string: \t" << "所占字节数:" << sizeof(string) << endl;
53     // << "\t最大值:" << (numeric_limits<string>::max)() << "\t最小值:" << (numeric_limits<string>::min)() << endl;
54     cout << "type: \t\t" << "************size**************"<< endl;
55     return 0;
56 }

 

转载于:https://www.cnblogs.com/didiaodidiao/p/9147643.html

<think> 首先,用户的问题是:“我想查找在C++中控制变量取值范围的方法 请问C++ 控制变量取值范围的方法”。这直接询问如何在C++中控制变量的取值范围。 我已经有五个引用: - 引用[1]:讨论C++变量的取值范围,提到int、double等类型的范围和问题,建议使用字符串如char[]或string来处理大数。 - 引用[2]:关于C++类型取值范围,隐式类型转换和强制类型转换,以避免溢出。 - 引用[3]:C++数据类型范围和声明,强调类型检查和编译错误。 - 引用[4]:输出C++各种数据类型的取值范围,给出具体值如int: -2147483648 to 2147483647。 - 引用[5]:提到变量取值范围,建议使用枚举或像Ada语言中的范围定义subtype,但在C++中可能需要其他方式。 用户的问题焦点是“控制变量取值范围的方法”,所以我需要基于这些引用总结C++中的方法。 关键点从引用中提取: - 使用适当的数据类型:如引用[1][2][3][4]所述,选择正确的类型(如long long代替int)来避免溢出。 - 类型转换:强制类型转换来处理大数字,如引用[2]中提到的(long long)a * b。 - 字符串处理:对于超大数,使用char[]或string,如引用[1]建议的,避免数字范围限制。 - 枚举:引用[5]提到枚举可以用来限制范围,但枚举是离散的,不是连续的。 - 其他安全措施:引用[5]提到Ada语言subtype,但C++没有内置的;可以使用类或模板来实现类似功能。 在C++中,没有直接的语言特性来定义变量的取值范围,如Ada的subtype。所以,需要通过编程来实现控制: 1. **选择合适的数据类型**:根据潜在值的大小选择类型,例如用unsigned int代替int如果值总是正的,用long long处理更大的整数。 2. **输入验证**:当从用户输入或外部来源读取数据时,检查值是否在期望范围内。例如,在cin之后,添加if语句检查n是否在int范围内。 3. **使用类或结构**:创建一个封装类,在设置值时检查范围。例如: ```cpp class BoundedInt { private: int value; int min; int max; public: BoundedInt(int min_val, int max_val) : min(min_val), max(max_val) {} void set(int val) { if (val >= min && val <= max) { value = val; } else { throw std::out_of_range("Value out of range"); } } int get() const { return value; } }; ``` 4. **枚举**:对于离散值,使用枚举定义有限集合。 5. **模板和约束**:C++20引入了概念(concepts),可以用于编译时检查,但这更高级。 6. **字符串处理**:对于超大整数,像引用[1]说的,用字符串表示数字,然后操作单个字符。 用户的问题是基于引用回答,所以我应该整合引用内容。 回答结构: - 先列出C++中控制变量取值范围的方法。 - 解释每种方法。 - 提供代码示例。 - 确保LaTeX格式正确:行内用$...$,独立公式用$$...$$。 - 用中文回答。 - 生成相关问题。 结尾添加引用标识,如[^1]。 方法总结: 1. **数据类型选择**:引用[1][2][3][4]强调选择正确的类型。例如,int范围有限,用long long。 2. **类型转换**:引用[2]提到强制转换防止溢出。 3. **字符串表示**:引用[1]建议用字符串处理大数。 4. **输入验证**:在读取输入时检查范围。 5. **自定义封装**:创建类来约束值范围。 6. **枚举**:引用[5]提到枚举可用于离散范围。 代码示例: - 数据类型选择和转换: ```cpp int a = 1000000; int b = 1000000; long long c = (long long)a * b; // 防止溢出 ``` - 字符串处理: ```cpp #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string num; cin >> num; // 输入大数作为字符串 int sum = 0; for (char c : num) { if (c >= '0' && c <= '9') { sum += c - '0'; // 将字符转为数字 } } cout << "Sum of digits: " << sum << endl; return 0; } ``` - 自定义类: ```cpp #include <iostream> #include <stdexcept> using namespace std; class RangedInt { int value; int min_val; int max_val; public: RangedInt(int min, int max) : min_val(min), max_val(max), value(min) {} void set(int val) { if (val < min_val || val > max_val) { throw out_of_range("Value out of bounds"); } value = val; } int get() const { return value; } }; int main() { RangedInt n(0, 100); // 限制在0到100 try { n.set(50); // 正常 n.set(150); // 抛出异常 } catch (const out_of_range& e) { cout << "Error: " << e.what() << endl; } return 0; } ``` 生成相关问题: 1. 如何在C++中处理超大整数的运算? 2. C++中枚举类型的取值范围如何定义? 3. 如何在C++中使用模板约束变量范围? 4. C++20中引入的概念(concepts)如何帮助控制取值范围? 最后,添加引用标识:[^1][^2][^3][^4][^5] </think> 下面是针对“C++ 控制变量取值范围的方法”的完整回答。我将基于您提供的引用内容,并结合C++的最佳实践,逐步解释各种方法。C++本身没有内建的范围约束机制(如Ada的`subtype`),但可通过多种编程手段实现控制和验证。 ### 1. **选择合适的数据类型** 默认数据类型有固定范围(引用[1][2][3][4]),因此首要方法是根据预期值大小选择类型: - 如果值较小(如-32,768到32,767),使用`short`; - 如果值较大(如-9e18到9e18),使用`long long`; - 如果值总是非负,优先选择`unsigned`类型(如`unsigned int`)。 示例代码: ```cpp long long n; // 支持更大范围 cin >> n; if (n >= -9223372036854775808 && n <= 9223372036854775807) { cout << "Valid input: " << n; } else { cout << "Out of range!"; } ``` 参考取值范围(引用[4]): - $\text{int}: [-2147483648, 2147483647]$ - $\text{long long}: [-9223372036854775808, 9223372036854775807]$ - $\text{unsigned int}: [0, 4294967295]$ ### 2. **使用类型转换防止运算溢出** 当运算结果可能超出数据类型范围时,需显式类型转换(引用[2])。 - **隐式转换**:小类型与大类型运算自动升级为大类型。 - **显式转换**:用强制类型转换确保中间结果不溢出。 示例(乘法运算): ```cpp int a = 1000000; int b = 1000000; // 错误:a*b可能溢出int范围 long long result = (long long)a * b; // 正确:先转换再运算 ``` 注意:括号位置关键,`(long long)a * b`正确,而`(long long)(a * b)`错误(先运算后转换可能溢出)。 ### 3. **字符串处理超大数** 当输入远超`long long`范围时(如百位数字),改用字符串表示(引用[1])。 - 用`std::string`或`char[]`读取输入。 - 通过ASCII转换处理单个字符(引用[1]): - 字符转数字:$i = c - '0'$($c$为字符,$i$为数值)。 - 数字转字符:$c = '0' + i$。 示例(计算数字各位和): ```cpp #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { string num; cin >> num; // 输入字符串而非数字 int sum = 0; for (char c : num) { if (isdigit(c)) { sum += c - '0'; // 字符转数字后求和 } } cout << "Sum of digits: " << sum; return 0; } ``` 优势:范围限制转为字符串长度限制(如`string`最多支持$2^{64}$字符),远超数值类型。 ### 4. **输入验证与运行时检查** 在读取输入或赋值时添加范围检查(引用[1][3]): - 使用条件语句验证值是否在有效范围内。 - 结合异常处理(如`std::out_of_range`)增强鲁棒性。 示例: ```cpp #include <iostream> #include <stdexcept> using namespace std; int main() { int n; cin >> n; const int MIN = 0, MAX = 100; if (n < MIN || n > MAX) { throw out_of_range("Value must be in [0, 100]"); } cout << "Valid: " << n; return 0; } ``` ### 5. **自定义封装类(高级方法)** 创建类封装取值范围逻辑,模拟Ada的`subtype`行为(引用[5]): - 在setter方法中强制范围约束。 - 使用模板支持泛型。 示例: ```cpp #include <iostream> #include <stdexcept> using namespace std; template <typename T> class RangedValue { T value; T min_val; T max_val; public: RangedValue(T min, T max) : min_val(min), max_val(max), value(min) {} void set(T val) { if (val < min_val || val > max_val) { throw out_of_range("Value out of range"); } value = val; } T get() const { return value; } }; int main() { RangedValue<int> num(0, 100); // 约束在[0,100] num.set(50); // 成功 num.set(150); // 抛出异常 return 0; } ``` ### 6. **使用枚举定义离散范围** 适用于有限离散值(引用[5]): ```cpp enum class SmallRange { Low = 0, Medium = 50, High = 100 }; SmallRange val = SmallRange::Medium; // 仅允许Low/Medium/High ``` ### 关键注意事项 - **默认范围有限**:如`int`最大仅约$2 \times 10^9$,大数运算需警惕(引用[1][2][4])。 - **编译时检查**:C++类型系统在编译时捕获部分错误(引用[3])。 - **跨平台差异**:取值范围可能因编译器/系统而异(引用[4])。 通过以上方法,可有效控制C++变量的取值范围。[^1][^2][^3][^4][^5]
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