如何解决 numeric_limits::min() 定义不一致的问题？

Question

numeric_limits 特征应该是获取各种类型信息的通用方法，能够执行类似的操作

template<typename T>
T min(const std::vector<T>& vect)
{
    T val = std::numeric_limits<T>::min();

    for(int i=0 ; i<vect.size() ; i++)
        val = max(T, vect[i]);

    return val;
}

问题是（至少使用 MS Visual Studio 2008） numeric_limits::min() 返回最小负数，而 numeric_limits::min() 返回最小的正数！

有人知道这个设计背后的原理吗？ 有没有更好（推荐？）的使用 numeric_limits 的方法？ 在上面的特定函数中，我当然可以将 T 初始化为 vect[0]，但这不是我正在寻找的答案。

另请参阅（浮点特定）讨论 此处

Answer 1

您可以使用 Boost 库。 Numeric Conversions 库提供了一个名为bounds 的类，可以一致使用。

请参阅此处的文档。

Answer 2

这是一个旧线程，但有一个更新的答案：

C++11 向 std::numeric_limits 添加了 lowest() 函数 (参见此处）

因此您现在可以调用 std::numeric_limits::lowest() 来获取最低可表示的负值。

Answer 3

min() 的行为并不那么奇怪，它返回 FLT_MIN、DBL_MIN 或 INT_MIN （或它们各自的值），具体取决于您擅长的类型。 因此，您的问题应该是为什么 FLT_MIN 和 DBL_MIN 的定义与 INT_MIN 不同。

不幸的是，我不知道后一个问题的答案。

我怀疑它是出于实际目的而这样定义的。 对于整数，您通常关心上溢/下溢，其中最小值和最大值变得令人感兴趣。

对于浮点数，存在一种不同类型的下溢，因为计算可能会产生大于零但小于该浮点类型的最小可表示小数的值。 了解最小可表示浮点值可以让您解决该问题。 另请参阅有关次正常/非正常数字的维基百科文章。

Answer 4

当然

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

，这并不能解释 numerics_limits::min() 的奇怪行为，这可能是由于整数有不同的最小/最大边界（min = -2^n，max = 2^n-1) 但不适用于双打。

Answer 5

我不确定其理由，但这是预期的行为。 好吧，从某种意义上说，这就是 Josuttis（以及大概的标准）所描述的！

min()：“最小有限值（最小
浮点的标准化值
具有非规范化的类型）。”

可以最好地判断该类型是否不是整数（numeric_limits<>::is_integer）并且有非规范化 (numeric_limits<>::has_denorm) min() 将返回该类型的最小可表示值，否则它将返回最小值 -

对于更一致的界面，请查看 Boost numeric/conversion 库，特别是 bounds 特征类。以下是一个片段：

cout << "lowest float:" << boost::numeric::bounds<float>::lowest();
cout << "lowest int:  " << boost::numeric::bounds<int>::lowest();

您还可以找到 boost::integer 库 很有用。它带来了一些 C99 的整数支持（例如 int_least16_t) 到 C++，可以帮助您选择适合您特定需求的最佳尺寸类型。 举个例子：

boost::uint_t<20>::fast fastest20bits; // fastest unsigned integer that 
                                       // can hold at least 20 bits.
boost::int_max_value_t<100000>::least  // smallest integer that can store
                                       // the value 100000.

我经常发现，当我需要 boost::numeric/conversion 或 boost::integer 之一时，我需要它们两者。

Answer 6

numeric_limits::min 返回最小负数，所有浮点数类型，当我尝试使用时返回最小正数孙CC& g++。

我想这是因为“最小”和“最小”对于浮点数来说意味着不同的东西。 不过这有点奇怪。

Sun CC 和 g++ 都产生相同的结果：

短：最小值：-32768 最大值：32767

整数：最小值：-2147483648 最大值：2147483647

无符号整数：最小值：0 最大值：4294967295

长：最小值：-2147483648 最大值：2147483647

浮点数：最小值：1.17549e-38 最大值：
3.40282e+38

双精度：最小值：2.22507e-308 最大值：
1.79769e+308

长双精度：最小值：3.3621e-4932 最大值：
1.18973e+4932

无符号短：最小值：0 最大值：65535

无符号整数：最小值：0 最大值：4294967295

无符号长整型：最小值：0 最大值：429496729

template<typename T>
void showMinMax()
{
    cout << "min: " << numeric_limits<T>::min() << endl;
    cout << "max: " << numeric_limits<T>::max() << endl;
    cout << endl;
}

int main()
{
cout << "short:";
showMinMax<short>()
...etc...etc..

Answer 7

空向量最小值的定义是有争议的。 如果向量为空，则没有最小元素。

更喜欢使用 std::min_element 代替：

int main()
{
    std::vector<int> v;
    std::generate_n(std::back_inserter(v), 1000, std::rand);

    std::vector<int>::iterator it  = std::min_element(v.begin(), v.end());
    if (it == v.end())
    {
        std::cout << "There is no smallest element" << std::endl;
    }
    else
    {
        std::cout << "The smallest element is " << *it << std::endl;
    }
}