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C 标准库 - <float.h>
简介
<float.h> 是 C 标准库中的一个头文件，定义了与浮点数类型（float、double 和 long double）相关的宏。这些宏提供了浮点数的特性和限制，例如最大值、最小值、精度等。
C 标准库的 float.h 头文件包含了一组与浮点值相关的依赖于平台的常量。这些常量是由 ANSI C 提出的，这让程序更具有可移植性。在讲解这些常量之前，最好先弄清楚浮点数是由下面四个元素组成的：
| 组件 | 组件描述 |
|---|---|
| S | 符号 ( +/- ) |
| b | 指数表示的基数，2 表示二进制，10 表示十进制，16 表示十六进制，等等... |
| e | 指数，一个介于最小值 emin 和最大值 emax 之间的整数。 |
| p | 精度，基数 b 的有效位数 |
基于以上 4 个组成部分，一个浮点数的值如下：
floating-point = ( S ) p x be
或
floating-point = (+/-) precision x baseexponent
库宏
下面的值是特定实现的，且是通过 #define 指令来定义的，这些值都不得低于下边所给出的值。请注意，所有的实例 FLT 是指类型 float，DBL 是指类型 double，LDBL 是指类型 long double。
单精度浮点数（float）
FLT_RADIX：浮点数的基数（通常为2）。FLT_MANT_DIG：float类型的有效位数。FLT_DIG：float类型的十进制数精度，即能保证不失真的最大十进制位数。FLT_MIN_EXP：float类型的最小负指数（以基数为底）。FLT_MIN_10_EXP：float类型的最小负十进制指数。FLT_MAX_EXP：float类型的最大指数（以基数为底）。FLT_MAX_10_EXP：float类型的最大十进制指数。FLT_MAX：float类型的最大正值。FLT_MIN：float类型的最小正值。FLT_EPSILON：float类型的相对误差，即1.0和比1.0大的最小浮点数之差。
双精度浮点数（double）
DBL_MANT_DIG：double类型的有效位数。DBL_DIG：double类型的十进制数精度。DBL_MIN_EXP：double类型的最小负指数（以基数为底）。DBL_MIN_10_EXP：double类型的最小负十进制指数。DBL_MAX_EXP：double类型的最大指数（以基数为底）。DBL_MAX_10_EXP：double类型的最大十进制指数。DBL_MAX：double类型的最大正值。DBL_MIN：double类型的最小正值。DBL_EPSILON：double类型的相对误差。
扩展精度浮点数（long double）
LDBL_MANT_DIG：long double类型的有效位数。LDBL_DIG：long double类型的十进制数精度。LDBL_MIN_EXP：long double类型的最小负指数（以基数为底）。LDBL_MIN_10_EXP：long double类型的最小负十进制指数。LDBL_MAX_EXP：long double类型的最大指数（以基数为底）。LDBL_MAX_10_EXP：long double类型的最大十进制指数。LDBL_MAX：long double类型的最大正值。LDBL_MIN：long double类型的最小正值。LDBL_EPSILON：long double类型的相对误差。
实例
下面的实例演示了 float.h 文件中定义的一些常量的使用。
实例
#include <stdio.h>
#include <float.h>
int main() {
printf("Single precision (float):\n");
printf("FLT_RADIX: %d\n", FLT_RADIX);
printf("FLT_MANT_DIG: %d\n", FLT_MANT_DIG);
printf("FLT_DIG: %d\n", FLT_DIG);
printf("FLT_MIN_EXP: %d\n", FLT_MIN_EXP);
printf("FLT_MIN_10_EXP: %d\n", FLT_MIN_10_EXP);
printf("FLT_MAX_EXP: %d\n", FLT_MAX_EXP);
printf("FLT_MAX_10_EXP: %d\n", FLT_MAX_10_EXP);
printf("FLT_MAX: %e\n", FLT_MAX);
printf("FLT_MIN: %e\n", FLT_MIN);
printf("FLT_EPSILON: %e\n", FLT_EPSILON);
printf("\nDouble precision (double):\n");
printf("DBL_MANT_DIG: %d\n", DBL_MANT_DIG);
printf("DBL_DIG: %d\n", DBL_DIG);
printf("DBL_MIN_EXP: %d\n", DBL_MIN_EXP);
printf("DBL_MIN_10_EXP: %d\n", DBL_MIN_10_EXP);
printf("DBL_MAX_EXP: %d\n", DBL_MAX_EXP);
printf("DBL_MAX_10_EXP: %d\n", DBL_MAX_10_EXP);
printf("DBL_MAX: %e\n", DBL_MAX);
printf("DBL_MIN: %e\n", DBL_MIN);
printf("DBL_EPSILON: %e\n", DBL_EPSILON);
printf("\nExtended precision (long double):\n");
printf("LDBL_MANT_DIG: %d\n", LDBL_MANT_DIG);
printf("LDBL_DIG: %d\n", LDBL_DIG);
printf("LDBL_MIN_EXP: %d\n", LDBL_MIN_EXP);
printf("LDBL_MIN_10_EXP: %d\n", LDBL_MIN_10_EXP);
printf("LDBL_MAX_EXP: %d\n", LDBL_MAX_EXP);
printf("LDBL_MAX_10_EXP: %d\n", LDBL_MAX_10_EXP);
printf("LDBL_MAX: %Le\n", LDBL_MAX);
printf("LDBL_MIN: %Le\n", LDBL_MIN);
printf("LDBL_EPSILON: %Le\n", LDBL_EPSILON);
return 0;
}
#include <float.h>
int main() {
printf("Single precision (float):\n");
printf("FLT_RADIX: %d\n", FLT_RADIX);
printf("FLT_MANT_DIG: %d\n", FLT_MANT_DIG);
printf("FLT_DIG: %d\n", FLT_DIG);
printf("FLT_MIN_EXP: %d\n", FLT_MIN_EXP);
printf("FLT_MIN_10_EXP: %d\n", FLT_MIN_10_EXP);
printf("FLT_MAX_EXP: %d\n", FLT_MAX_EXP);
printf("FLT_MAX_10_EXP: %d\n", FLT_MAX_10_EXP);
printf("FLT_MAX: %e\n", FLT_MAX);
printf("FLT_MIN: %e\n", FLT_MIN);
printf("FLT_EPSILON: %e\n", FLT_EPSILON);
printf("\nDouble precision (double):\n");
printf("DBL_MANT_DIG: %d\n", DBL_MANT_DIG);
printf("DBL_DIG: %d\n", DBL_DIG);
printf("DBL_MIN_EXP: %d\n", DBL_MIN_EXP);
printf("DBL_MIN_10_EXP: %d\n", DBL_MIN_10_EXP);
printf("DBL_MAX_EXP: %d\n", DBL_MAX_EXP);
printf("DBL_MAX_10_EXP: %d\n", DBL_MAX_10_EXP);
printf("DBL_MAX: %e\n", DBL_MAX);
printf("DBL_MIN: %e\n", DBL_MIN);
printf("DBL_EPSILON: %e\n", DBL_EPSILON);
printf("\nExtended precision (long double):\n");
printf("LDBL_MANT_DIG: %d\n", LDBL_MANT_DIG);
printf("LDBL_DIG: %d\n", LDBL_DIG);
printf("LDBL_MIN_EXP: %d\n", LDBL_MIN_EXP);
printf("LDBL_MIN_10_EXP: %d\n", LDBL_MIN_10_EXP);
printf("LDBL_MAX_EXP: %d\n", LDBL_MAX_EXP);
printf("LDBL_MAX_10_EXP: %d\n", LDBL_MAX_10_EXP);
printf("LDBL_MAX: %Le\n", LDBL_MAX);
printf("LDBL_MIN: %Le\n", LDBL_MIN);
printf("LDBL_EPSILON: %Le\n", LDBL_EPSILON);
return 0;
}
让我们编译和运行上面的程序，这将产生下列结果：
Single precision (float): FLT_RADIX: 2 FLT_MANT_DIG: 24 FLT_DIG: 6 FLT_MIN_EXP: -125 FLT_MIN_10_EXP: -37 FLT_MAX_EXP: 128 FLT_MAX_10_EXP: 38 FLT_MAX: 3.402823e+38 FLT_MIN: 1.175494e-38 FLT_EPSILON: 1.192093e-07 Double precision (double): DBL_MANT_DIG: 53 DBL_DIG: 15 DBL_MIN_EXP: -1021 DBL_MIN_10_EXP: -307 DBL_MAX_EXP: 1024 DBL_MAX_10_EXP: 308 DBL_MAX: 1.797693e+308 DBL_MIN: 2.225074e-308 DBL_EPSILON: 2.220446e-16 Extended precision (long double): LDBL_MANT_DIG: 64 LDBL_DIG: 18 LDBL_MIN_EXP: -16381 LDBL_MIN_10_EXP: -4931 LDBL_MAX_EXP: 16384 LDBL_MAX_10_EXP: 4932 LDBL_MAX: 1.189731e+4932 LDBL_MIN: 3.362103e-4932 LDBL_EPSILON: 1.084202e-19
<float.h> 提供了一组宏，用于描述浮点数类型的特性和限制。通过使用这些宏，我们可以编写更健壮的代码，处理与浮点数相关的边界情况和特殊情况。