мінімальне подвійне значення в C / C ++

Чи існує стандартний та / або портативний спосіб представити найменше негативне значення (наприклад, використовувати негативну нескінченність) у програмі на C (++)?

DBL_MIN у float.h - це найменше додатне число.

-DBL_MAX в ANSI C , що визначено в float.h.

Числа з плаваючою комою (IEEE 754) симетричні, тому, якщо ви можете представити найбільше значення ( DBL_MAXабо numeric_limits<double>::max()), просто додайте знак мінус.

І тоді класний спосіб:

double f;
(*((long long*)&f))= ~(1LL<<52);

У C, використовуйте

#include <float.h>

const double lowest_double = -DBL_MAX;

У C ++ pre-11 використовуйте

#include <limits>

const double lowest_double = -std::numeric_limits<double>::max();

У C ++ 11 і пізніше використовуйте

#include <limits>

constexpr double lowest_double = std::numeric_limits<double>::lowest();

Спробуйте це:

-1 * numeric_limits<double>::max()

Довідково: numeric_limits

Цей клас спеціалізується на кожному з основних типів, і його члени повертаються або встановлюють різні значення, що визначають властивості, які тип має у конкретній платформі, на якій він компілює.

Ви шукаєте фактичну нескінченність або мінімальне кінцеве значення? Якщо перший, використовуйте

-numeric_limits<double>::infinity()

що працює лише якщо

numeric_limits<double>::has_infinity

В іншому випадку вам слід використовувати

numeric_limits<double>::lowest()

що було представлено в C ++ 11.

Якщо lowest()немає, ви можете повернутися до

-numeric_limits<double>::max()

що може відрізнятися від lowest()принципово, але зазвичай не на практиці.

По-справжньому портативне рішення на C ++

Починаючи з C ++ 11, ви можете використовувати numeric_limits<double>::lowest(). Відповідно до стандарту, він повертає саме те, що ви шукаєте:

Кінцеве значення x таке, що немає іншого кінцевого значення y, де y < x.
Значущий для всіх спеціалізацій, в яких is_bounded != false.

Інтернет-демонстрація

Тут є безліч портативних відповідей на C ++!

Є багато відповідей -std::numeric_limits<double>::max().

На щастя, вони в більшості випадків будуть добре працювати. Схеми кодування з плаваючою комою розкладають число в мантисі та показник ступеня, і більшість із них (наприклад, популярний IEEE-754 ) використовують окремий знаковий біт, який не належить мантисі. Це дозволяє перетворити найбільший позитив у найменший мінус, просто перевернувши знак:

Чому це не портативно?

Стандарт не встановлює жодного стандарту з плаваючою комою.

Я погоджуюсь, що мій аргумент є трохи теоретичним, але припустимо, що якийсь ексцентричний виробник компіляторів використовував би революційну схему кодування з мантисою, кодованою у деяких варіантах доповнення двох . Кодування комплементу двох не є симетричними. наприклад, для підписаного 8-бітного символу максимальний позитив дорівнює 127, але мінімальний мінус -128. Тож ми могли б уявити, що кодування з плаваючою комою демонструє подібну асиметричну поведінку.

Я не знаю жодної такої схеми кодування, але справа в тому, що стандарт не гарантує, що перевертання знака дає запланований результат . Тож цю популярну відповідь (вибачте, хлопці!) Не можна розглядати як повністю портативне стандартне рішення! / * принаймні ні, якщо ви не твердили, що numeric_limits<double>::is_iec559це правда * /

- std::numeric_limits<double>::max()

має працювати нормально

Числові межі

Оригінальне питання стосується нескінченності. Отже, чому б не використовувати

#define Infinity  ((double)(42 / 0.0))

згідно з визначенням IEEE? Ви можете це заперечити, звичайно.

Чи існує стандартний та / або портативний спосіб представити найменше негативне значення (наприклад, використовувати негативну нескінченність) у програмі на C (++)?

С підхід.

Багато реалізацій підтримують +/- нескінченності, тому найбільш негативним doubleє значення -INFINITY.

#include <math.h>
double most_negative = -INFINITY;

Чи існує стандартний та / або портативний спосіб ....?

Тепер нам потрібно також розглянути інші випадки:

• Немає нескінченностей

Просто -DBL_MAX.

• Тільки беззнакова нескінченність.

Я б очікував, що в цьому випадку OP воліє -DBL_MAX.

• Денормальні значення більші за величиною, ніж DBL_MAX.

Це незвичний випадок, який, ймовірно, не стосується ОП. Коли doubleкодується як пара плаваючих точок для досягнення бажаного діапазону / прецесії, (див. Подвійний-подвійний ) існує максимальна нормальна double і, можливо, більша нормальна . Я бачив суперечки, чи DBL_MAXслід посилатися на найбільше нормальне , з найбільшого з обох.

На щастя, цей парний підхід зазвичай містить -нескінченність, тому найбільш негативне значення залишається -INFINITY.

Для більшої переносимості код може йти по маршруту

// HUGE_VAL is designed to be infinity or DBL_MAX (when infinites are not implemented)
// .. yet is problematic with unsigned infinity.
double most_negative1 = -HUGE_VAL;  

// Fairly portable, unless system does not understand "INF"
double most_negative2 = strtod("-INF", (char **) NULL);

// Pragmatic
double most_negative3 = strtod("-1.0e999999999", (char **) NULL);

// Somewhat time-consuming
double most_negative4 = pow(-DBL_MAX, 0xFFFF /* odd value */);

// My suggestion
double most_negative5 = (-DBL_MAX)*DBL_MAX;

Якщо у вас не ввімкнено винятки з плаваючою системою (чого не слід робити), ви можете просто сказати:

double neg_inf = -1/0.0;

Це дає негативну нескінченність. Якщо вам потрібна поплавка, ви можете або привести результат

float neg_inf = (float)-1/0.0;

або використовувати одиничну точну арифметику

float neg_inf = -1.0f/0.0f;

Результат завжди однаковий, є рівно одне подання негативної нескінченності як в одинарній, так і в подвійній точності, і вони перетворюються один на одного, як і слід було очікувати.