Rheinwerk Computing :: C von A bis Z – 5.17 Limits für Ganzzahl- und Gleitpunktdatentypen

5.17 Limits für Ganzzahl- und Gleitpunktdatentypen

Jetzt haben Sie eine Menge über Datentypen und ihre Eigenschaften erfahren. Häufig hieß es jedoch, auf bestimmten Systemen hat Datentyp x die Größe y. Wenn Sie jetzt erfahren wollen, welchen maximalen oder minimalen Wert der Datentyp int z. B. auf Ihrem System besitzt, können Sie die Konstanten in den Standard-Headerdateien <limits.h> und <float.h> abfragen bzw. ausgeben. Mit folgendem Listing ist es möglich, alle Limits des Datentyps int auf Ihrem System abzufragen:

/* int_limit.c */
#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main(void) {
   printf("int-Wert mindestens : %d\n", INT_MIN);
   printf("int-Wert maximal    : %d\n", INT_MAX);
   printf("unsigned int max.   : %u\n", UINT_MAX);
   printf("int benötigt %d Byte (%d Bit) Speicher\n",
      sizeof(int), sizeof(int) * CHAR_BIT);
   return 0;
}

Genauso wie in diesem Beispiel können Sie auch die anderen Limit-Eigenschaften der Datentypen abfragen – vorausgesetzt, Sie binden die Headerdatei <limits.h> mit ein. Tabelle 5.10 führt die Limits für ganzzahlige Datentypen in der Headerdatei <limits.h> auf:

**Tabelle 5.10** Limit-Konstanten für ganzzahlige Datentypen in <limits.h>
Konstante	Mindestwert	Erklärung
CHAR_BIT¹⁾	8	Bitzahl für ein Byte
SCHAR_MIN	–127	min. signed char
SCHAR_MAX	+127	max. signed char
UCHAR_MAX	255	max. unsigned char
CHAR_MIN	SCHAR_MIN oder 0	min. char
CHAR_MAX	SCHAR_MAX oder UCHAR_MAX	max. char
WCHAR_MIN	implementierungsabhängig	min. wchar_t
WCHAR_MAX	implementierungsabhängig	max. wchar_t
MB_LEN_MAX²⁾	1	max. Byte für ein Multibyte-Zeichen
SHRT_MIN	–32767	min. short int
SHRT_MAX	+32767	max short int
USHRT_MAX	65535	max. unsigned short
INT_MIN	–32767 (32 Bit: –2147483647)	min. int
INT_MAX	+32767 (32 Bit: +2147483647)	max. int
UINT_MAX	65535 (32 Bit: 4294967295)	max. unsigned int
LONG_MIN	–2147483647	min. long int
LONG_MAX	+2147483647	max. long int
ULONG_MAX	4294967295	max. unsigned long int
LLONG_MIN	–9223372036854775808	min. long long
LLONG_MAX	+9223372036854775807	max. long long
ULLONG_MAX	+18446744073709551615	max. unsigned long long
1) Bei vielen DSPs (digitalen Signalprozessoren) ist CHAR_BIT gleich 16 oder mehr. 2) Wird Unicode verwendet, ist MB_LEN_MAX auf 4 oder mehr gesetzt.

Benötigen Sie hingegen Limit-Werte für Gleitpunktzahlen, gibt die Headerdatei <float.h> Auskunft. Darin finden Sie u. a. Konstanten mit allen Limits und Eigenschaften, die für Gleitpunktdatentypen entscheidend sind. Das folgende Listing gibt alle Limits und Eigenschaften für den Datentyp float auf Ihrem System aus:

/* float_limit.c */
#include <stdio.h>
#include <float.h>
#include <limits.h> //für CHAR_BIT

int main(void) {
   printf("Limits und Eigenschaften von float\n");
   printf("----------------------------------\n");
   printf("Bytes: %d\n", sizeof(float));
   printf("Bit  : %d\n", sizeof(float) * CHAR_BIT );
   printf("Basis-Exponenten-Darstellung: %d\n", FLT_RADIX);
   printf("Anzahl Mantissenstellen   : %d\n", FLT_MANT_DIG);
   printf("Anzahl   Dezimalziffern    : %d\n", FLT_DIG);
   printf("Kl. neg. FLT_RADIX-Exponent: %d\n", FLT_MIN_EXP);
   printf("Kl. neg. Zehnerexponent : %d\n", FLT_MIN_10_EXP);
   printf("Größter FLT_RADIX-Exponent : %d\n", FLT_MAX_EXP);
   printf("Größter Zehnerexponent  : %d\n", FLT_MAX_10_EXP);
   printf("Größter endl. float-Wert   : %f\n", FLT_MAX);
   printf("Kleinster endl. float-Wert : %f\n", FLT_MIN);
   return 0;
}

Die folgende Tabelle zeigt die Limits und Eigenschaften von Gleitpunktdatentypen, die in der Headerdatei <float.h> deklariert sind:

**Tabelle 5.11** Limit-Konstanten für Gleitpunkt-Datentypen in <float.h>
Konstante	Bedeutung
FLT_RADIX	Basis für Exponentendarstellung
FLT_MANT_DIG	Anzahl der Mantissenstellen (float)
DBL_MANT_DIG	Anzahl der Mantissenstellen (double)
LDBL_MANT_DIG	Anzahl der Mantissenstellen (long double)
FLT_DIG	Genauigkeit in Dezimalziffern (float)
DBL_DIG	Genauigkeit in Dezimalziffern (double)
LDBL_DIG	Genauigkeit in Dezimalziffern (long double)
FLT_MIN_EXP	minimaler negativer FLT_RADIX-Exponent (float)
DBL_MIN_EXP	minimaler negativer FLT_RADIX-Exponent (double)
LDBL_MIN_EXP	minimaler negativer FLT_RADIX-Exponent (long double)
FLT_MIN_10_EXP	minimaler negativer Zehnerexponent (float)
DBL_MIN_10_EXP	minimaler negativer Zehnerexponent (double)
LDBL_MIN_10_EXP	minimaler negativer Zehnerexponent (long double)
FLT_MAX_EXP	maximaler FLT_RADIX-Exponent (float)
DBL_MAX_EXP	maximaler FLT_RADIX-Exponent (double)
LDBL_MAX_EXP	maximaler FLT_RADIX-Exponent (long double)
FLT_MAX_10_EXP	maximaler Zehnerexponent (float)
DBL_MAX_10_EXP	maximaler Zehnerexponent (double)
LDBL_MAX_10_EXP	maximaler Zehnerexponent (long double)
FLT_MAX	maximaler Gleitpunktwert (float)
DBL_MAX	maximaler Gleitpunktwert (double)
LDBL_MAX	maximaler Gleitpunktwert (long double)
FLT_EPSILON	kleinster float-Wert x, für den 1.0 + x ungleich 1.0 gilt
DBL_EPSILON	kleinster double-Wert x, für den 1.0 + x ungleich 1.0 gilt
LDBL_EPSILON	kleinster long double-Wert x, für den 1.0 + x ungleich 1.0 gilt
FLT_MIN	minimaler normalisierter Gleitpunktwert (float)
DBL_MIN	minimaler normalisierter Gleitpunktwert (double)
LDBL_MIN	minimaler normalisierter Gleitpunktwert (long double)

Natürlich gilt auch bei der Verwendung der Konstanten, die sich in der Headerdatei <float.h> befinden, dass die entsprechende Headerdatei mit eingebunden wird.

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