Maximal- und Minimalwerte

Die in die Sprachen C und C++ eingebauten Basistypen weisen unterschiedliche Bitweiten auf und können dementsprechend einen mehr oder weniger grossen Zahlenbereich abdecken. Die im aktuell verwendeten Compiler verfügbaren Minimal- und Maximalwerte der Basistypen sind als Konstanten definiert, welche für Ganzzahltypen in der limits-Bibliothek und für Fliesskommatypen in der float-Bibliothek aufgelistet sind.

Ganzzahltypen

C
C++

#include <limits.h>
#include <climits>

Mithilfe der in der limits-Bibliothek definierten Makros kann der Wertebereich des verwendeten Compilers für die Typen char, short, int und long long abgefragt werden. Folgendes Beispielprogramm soll zur Auflistung der Makros genügen:

-128
 127
 255
-32768
 32767
 65535
-2147483648
 2147483647
 4294967295
-9223372036854775808
 9223372036854775807
 18446744073709551615

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main(){
  printf("%hhi\n",  SCHAR_MIN);
  printf(" %hhi\n", SCHAR_MAX);
  printf(" %hhu\n", UCHAR_MAX);
  printf("%hi\n",   SHRT_MIN);
  printf(" %hi\n",  SHRT_MAX);
  printf(" %hu\n",  USHRT_MAX);
  printf("%i\n",    INT_MIN);
  printf(" %i\n",   INT_MAX);
  printf(" %u\n",   UINT_MAX);
  printf("%lli\n",  LLONG_MIN);
  printf(" %lli\n", LLONG_MAX);
  printf(" %llu\n", ULLONG_MAX);
  return 0;
}

Es ist zu beachten, dass keine Makros für den Minimalwert eines unsigned-Typs existieren. Dieser ist in jedem Fall 0 (Null).

Es ist desweiteren zu beachten, dass je nach System die ausgegebenen Werte durchaus unterschiedlich sein mögen, oder aber gewisse Makros gar nicht definiert sind. Die auf dieser Seite angegebenen Werte sind diejenigen, welche auf dem System des Autors ausgegeben wurden.

In der limits-Bibliothek befinden sich zudem noch ein paar weitere Makros, welche jedoch für die alltägliche Programmierung kaum relevant sind. Sie sind in der folgenden Tabelle zusammen mit den beim Autor definierten Werten aufgelistet, allerdings wird auf dieser Seite nicht weiter darauf eingegangen. Der Interessierte Leser möge die Bedeutungen in der limits-Bibliothek oder in anderen Quellen nachlesen.

Des weiteren definieren gewisse Implementationen noch zusätzliche Makros, welche jedoch weniger neue Funktionalität einführen, denn einfach die bestehende mit neuen Symbolen zu belegen.

Fliesskommatypen

C
C++

#include <float.h>
#include <cfloat>

Für die drei Typen float, double und long double existieren jeweils Makros, welche den Minimal und Maximal darstellbaren Wert beschreiben. Hierbei handelt es sich jedoch beim Minimum nicht wie bei den Ganzzahlen um einen negativen Wert, sondern um den kleinsten Wert, der grösser ist als Null. Fliesskommazahlen besitzen stets ein Vorzeichen-Bit, womit die durch die Makros beschriebenen Werte somit auch für negative Werte verwendet werden können.

1.175494e-38
3.402823e+38
2.225074e-308
1.797693e+308
3.362103e-4932
1.189731e+4932

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int main(){
  printf("%e\n",  FLT_MIN);
  printf("%e\n",  FLT_MAX);
  printf("%le\n", DBL_MIN);
  printf("%le\n", DBL_MAX);
  printf("%Le\n", LDBL_MIN);
  printf("%Le\n", LDBL_MAX);
  return 0;
}

Auch hier ist zu beachten, dass je nach System die ausgegebenen Werte unterschiedlich sein können. Die auf dieser Seite angegebenen Werte sind diejenigen, welche auf dem System des Autors ausgegeben wurden.

In der float-Bibliothek befinden sich noch weitere Makros mit Konstanten zu Basis, Mantisse, Exponent, Maschinenepsilon sowie Anzahl signifikanter Ziffern aller drei Fliesskommatypen. Aufgrund der komplexen Thematik der Fliesskomma-Arithmetik werden auf dieser Seite diese Makros jedoch nur mit den beim Autor definierten Werten in der folgenden Tabelle aufgelistet, jedoch nicht weiter darauf eingegangen. Für weiterführende Informationen wird auf ein Studium der float-Bibliothek sowie andere Quellen verwiesen.