【C言語】 FLT_MAXやDBL_MAXで見る範囲と桁数

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int main(void) {
    // %eは指数表記。floatは可変長引数でdoubleに昇格するため%f/%eでOK
    printf("FLT_MAX  = %.6e\n", FLT_MAX);
    printf("DBL_MAX  = %.6e\n", DBL_MAX);
    // long doubleは%Leや%Lgを使う
    printf("LDBL_MAX = %.6Le\n", LDBL_MAX);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int main(void) {
    printf("DBL_MIN (正規化の下限) = %.6e\n", DBL_MIN);
#ifdef DBL_TRUE_MIN
    printf("DBL_TRUE_MIN(非正規含む) = %.6e\n", DBL_TRUE_MIN);
#else
    puts("DBL_TRUE_MIN は未定義(処理系が未対応か非正規数非対応)");
#endif
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int main(void) {
    printf("float: 10進指数の範囲 ≈ [%d, %d]\n", FLT_MIN_10_EXP, FLT_MAX_10_EXP);
    printf("double:10進指数の範囲 ≈ [%d, %d]\n", DBL_MIN_10_EXP, DBL_MAX_10_EXP);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int main(void) {
    double a = DBL_MAX;
    double overflow = a * 2.0;     // 上限超え
    double b = DBL_MIN;
    double underflow = b / 2.0;    // 正規化の下限を下回る

    printf("DBL_MAX * 2 = %e\n", overflow);   // 多くの環境で inf と表示
    printf("DBL_MIN / 2 = %.20e\n", underflow); // 0 か 非正規数(非常に小さい値)
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int main(void) {
    printf("float の有効桁目安  FLT_DIG  = %d\n", FLT_DIG);
    printf("doubleの有効桁目安  DBL_DIG  = %d\n", DBL_DIG);
    printf("long doubleの有効桁 LDBL_DIG = %d\n", LDBL_DIG);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int main(void) {
    double one = 1.0;
    double a = one + DBL_EPSILON / 2.0; // 1との区別はつかないはず
    double b = one + DBL_EPSILON;       // 1と区別がつくはず

    printf("1 + DBL_EPSILON/2 == 1 ? %s\n", (a == one) ? "true" : "false");
    printf("1 + DBL_EPSILON   == 1 ? %s\n", (b == one) ? "true" : "false");

    double big = 1e308;
    double c = big + 1e292; // big付近では刻みが大きい(小さな加算は無視される可能性)
    printf("big == big + 1e292 ? %s\n", (c == big) ? "true" : "false");
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int main(void) {
    double x = 1.0/10.0; // 0.1 は2進で有限表示できない例
    printf("概略表示(DBL_DIG桁): %.*g\n", DBL_DIG, x);
    printf("往復重視(DECIMAL_DIG桁): %.*g\n", DECIMAL_DIG, x);
    // 16進表記(%a)は正確な値(仮数と2進指数)をそのまま出せる
    printf("正確表示(16進浮動小数%%a): %a\n", x);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int main(void) {
    puts("=== 基本情報 ===");
    printf("FLT_RADIX = %d\n", FLT_RADIX);

    puts("\n=== float ===");
    printf("FLT_MAX = %.9e\n", FLT_MAX);
    printf("FLT_MIN = %.9e (正規化下限)\n", FLT_MIN);
#ifdef FLT_TRUE_MIN
    printf("FLT_TRUE_MIN = %.9e (非正規含む)\n", FLT_TRUE_MIN);
#else
    puts("FLT_TRUE_MIN = (未定義)");
#endif
    printf("FLT_DIG = %d, FLT_EPSILON = %.9e\n", FLT_DIG, FLT_EPSILON);
    printf("10進指数範囲 ≈ [%d, %d]\n", FLT_MIN_10_EXP, FLT_MAX_10_EXP);

    puts("\n=== double ===");
    printf("DBL_MAX = %.12e\n", DBL_MAX);
    printf("DBL_MIN = %.12e (正規化下限)\n", DBL_MIN);
#ifdef DBL_TRUE_MIN
    printf("DBL_TRUE_MIN = %.12e (非正規含む)\n", DBL_TRUE_MIN);
#else
    puts("DBL_TRUE_MIN = (未定義)");
#endif
    printf("DBL_DIG = %d, DBL_EPSILON = %.12e\n", DBL_DIG, DBL_EPSILON);
    printf("10進指数範囲 ≈ [%d, %d]\n", DBL_MIN_10_EXP, DBL_MAX_10_EXP);

    puts("\n=== long double ===");
    printf("LDBL_MAX = %.18Le\n", LDBL_MAX);
    printf("LDBL_MIN = %.18Le (正規化下限)\n", LDBL_MIN);
#ifdef LDBL_TRUE_MIN
    printf("LDBL_TRUE_MIN = %.18Le (非正規含む)\n", LDBL_TRUE_MIN);
#else
    puts("LDBL_TRUE_MIN = (未定義)");
#endif
    printf("LDBL_DIG = %d, LDBL_EPSILON = %.18Le\n", LDBL_DIG, LDBL_EPSILON);
    printf("10進指数範囲 ≈ [%d, %d]\n", LDBL_MIN_10_EXP, LDBL_MAX_10_EXP);

    puts("\n=== 表示の実践例 ===");
    double v = 1.0 / 10.0;
    printf("概略(DBL_DIG桁): %.*g\n", DBL_DIG, v);
    printf("往復(DECIMAL_DIG桁): %.*g\n", DECIMAL_DIG, v);
    printf("16進浮動小数: %a\n", v);
    return 0;
}