C LANGUAGE TECHNOLOGY

【C言語】処理系依存の整数と浮動小数点数の最小値と最大値の取得

2021年8月28日

悩んでいる人

C言語で処理系依存の整数と浮動小数点数の最小値と最大値の取得方法を教えて!

こういった悩みにお答えします.

本記事の信頼性

  • リアルタイムシステムの研究歴12年.
  • 東大教員の時に,英語でOS(Linuxカーネル)の授業.
  • 2012年9月~2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校(UNC)コンピュータサイエンス学部で客員研究員として勤務.C言語でリアルタイムLinuxの研究開発.
  • プログラミング歴15年以上,習得している言語: C/C++PythonSolidity/Vyper,Java,Ruby,Go,Rust,D,HTML/CSS/JS/PHP,MATLAB,Assembler (x64,ARM).
  • 東大教員の時に,C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」,C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」GitHubにオープンソースとして公開
  • 2020年1月~現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるGuarantee Happiness LLCのCTOとしてECサイト開発やWeb/SNSマーケティングの業務.2022年6月~現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるJapanese Tar Heel, Inc.のCEO兼CTO.
  • 最近は自然言語処理AIイーサリアムに関する有益な情報発信に従事.
    • (AI全般を含む)自然言語処理AIの論文の日本語訳や,AIチャットボット(ChatGPT,Auto-GPT,Gemini(旧Bard)など)の記事を50本以上執筆.アメリカのサンフランシスコ(広義のシリコンバレー)の会社でプロンプトエンジニア・マネージャー・Quality Assurance(QA)の業務委託の経験あり.
    • (スマートコントラクトのプログラミングを含む)イーサリアムや仮想通貨全般の記事を200本以上執筆.イギリスのロンドンの会社で仮想通貨の英語の記事を日本語に翻訳する業務委託の経験あり.

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処理系依存の整数と浮動小数点数の最小値と最大値の取得

処理系依存の整数と浮動小数点数の最小値と最大値は,それぞれ以下のヘッダで定義されています.

  • 整数の最小値と最大値:limits.h
  • 浮動小数点数の最小値と最大値:float.h

処理系依存の整数の最小値と最大値の取得

limits.hにある処理系依存の整数の最小値と最大値を取得するコードは以下になります.

マクロ定義の意味は以下になります.

  • MB_LEN_MAX:全てのロケールでの1文字の最大マルチバイト長
  • CHAR_BIT:char型の幅
  • CHAR_MIN:char型の最小値
  • CHAR_MAX:char型の最大値
  • SCHAR_MIN:signed char型の最小値
  • SCHAR_MAX:signed char型の最大値
  • UCHAR_MAX:unsigned char型の再代替
  • SHRT_MIN:short型の最小値
  • SHRT_MAX:short型の最大値
  • USHRT_MAX:unsigned short型の最大値
  • INT_MIN:int型の最小値
  • INT_MAX:int型の最大値
  • UINT_MAX:unsigned int型の最大値
  • LONG_MIN:long型の最小値
  • LONG_MAX:long型の最大値
  • ULONG_MAX:unsigned long型の最大値
  • LLONG_MIN:long long型の最小値
  • LLONG_MAX:long long型の最大値
  • ULLONG_MAX:unsigned long long型の最大値

私の環境での実行結果は以下になります.

処理系依存で異なる結果になる可能性があることに注意して下さい.

処理系依存の浮動小数点数の最小値と最大値の取得

float.hにある処理系依存の浮動小数点数の最小値と最大値を取得するコードは以下になります.

※float.hはGCCコンパイラでビルトインとして実装されているため,ヘッダファイルがないことに注意して下さい.

主なマクロの定義の意味は以下になります.

他のマクロ定義の意味は,IEEE 754や深い数学の知識が必要なため省略します.

  • FLT_MAX:float型の最大値
  • DBL_MAX:double型の最大値
  • LDBL_MAX:long double型の最大値

ここで,FLT_MINはfloat型の最小値にならないことに注意して下さい.

float型の最小値は-FLT_MAXです.

※double型やlong double型も同様です.

私の環境での実行結果は以下になります.

処理系依存で異なる結果になる可能性があることに注意して下さい.

まとめ

C言語で処理系依存の整数と浮動小数点数の最小値と最大値を取得する方法を紹介しました.

最小値と最大値が定義されているlimits.hとfloat.hを使いこなして,処理系毎に適切なコードを書けるようにしましょう.

データ型の最小値と最大値はキャストやオーバーフローと密接な関係にありますので,詳しく知りたいあなたはこちらからどうぞ.

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