📌 C 标准库 – 头文件

<limits.h> 是 C 标准库中的一个头文件，定义了各种基本数据类型（如 int、char、long 等）的最小值、最大值以及相关的其他限制。它提供了多种常量，帮助程序员了解不同数据类型的边界，并确保程序在这些限制范围内运行。

📖 目录

1. <limits.h> 简介
2. 常见常量
3. 数据类型限制
4. 整数的位数
5. 示例代码
6. 参考资料

1️⃣ <limits.h> 简介

• 作用：提供了关于整数类型（如 char、int、long 等）数值范围的常量，帮助开发者了解每种数据类型的最大值、最小值以及其他相关的常量。
• 用途：在进行数值比较、范围验证或界定边界时，<limits.h> 提供的常量非常有用，尤其在处理溢出、下溢等问题时非常关键。

2️⃣ 常见常量

<limits.h> 中定义了多个常量，用于表示各个整数类型的最大值、最小值以及其他限制。以下是常见的常量：

3️⃣ 数据类型限制

<limits.h> 中定义了用于表示各种整数类型的最小值和最大值的常量。以下是几个常见数据类型的限制：

📌 char 类型

• 最小值：SCHAR_MIN，通常为 -128（对于 signed char）。
• 最大值：SCHAR_MAX，通常为 127（对于 signed char）。
• 无符号 char 最大值：UCHAR_MAX，通常为 255（对于 unsigned char）。
• char 位数：CHAR_BIT，通常为 8 位。

📌 short 类型

• 最小值：SHRT_MIN，通常为 -32768（对于 signed short）。
• 最大值：SHRT_MAX，通常为 32767（对于 signed short）。
• 无符号 short 最大值：USHRT_MAX，通常为 65535（对于 unsigned short）。

📌 int 类型

• 最小值：INT_MIN，通常为 -2147483648（对于 signed int）。
• 最大值：INT_MAX，通常为 2147483647（对于 signed int）。
• 无符号 int 最大值：UINT_MAX，通常为 4294967295（对于 unsigned int）。

📌 long 类型

• 最小值：LONG_MIN，通常为 -2147483648（对于 signed long）。
• 最大值：LONG_MAX，通常为 2147483647（对于 signed long）。
• 无符号 long 最大值：ULONG_MAX，通常为 4294967295（对于 unsigned long）。

📌 long long 类型

• 最小值：LLONG_MIN，通常为 -9223372036854775808（对于 signed long long）。
• 最大值：LLONG_MAX，通常为 9223372036854775807（对于 signed long long）。
• 无符号 long long 最大值：ULLONG_MAX，通常为 18446744073709551615（对于 unsigned long long）。

4️⃣ 整数的位数

<limits.h> 还定义了某些常量，用于指示整数类型的位数。

5️⃣ 示例代码

📌 示例：使用 <limits.h> 获取数据类型的限制

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main() {
    printf("char 类型的最大值: %d\n", SCHAR_MAX);
    printf("char 类型的最小值: %d\n", SCHAR_MIN);
    printf("unsigned char 类型的最大值: %u\n", UCHAR_MAX);
    
    printf("short 类型的最大值: %d\n", SHRT_MAX);
    printf("short 类型的最小值: %d\n", SHRT_MIN);
    printf("unsigned short 类型的最大值: %u\n", USHRT_MAX);
    
    printf("int 类型的最大值: %d\n", INT_MAX);
    printf("int 类型的最小值: %d\n", INT_MIN);
    printf("unsigned int 类型的最大值: %u\n", UINT_MAX);
    
    printf("long 类型的最大值: %ld\n", LONG_MAX);
    printf("long 类型的最小值: %ld\n", LONG_MIN);
    printf("unsigned long 类型的最大值: %lu\n", ULONG_MAX);
    
    printf("long long 类型的最大值: %lld\n", LLONG_MAX);
    printf("long long 类型的最小值: %lld\n", LLONG_MIN);
    printf("unsigned long long 类型的最大值: %llu\n", ULLONG_MAX);

    return 0;
}

输出：

char 类型的最大值: 127
char 类型的最小值: -128
unsigned char 类型的最大值: 255
short 类型的最大值: 32767
short 类型的最小值: -32768
unsigned short 类型的最大值: 65535
int 类型的最大值: 2147483647
int 类型的最小值: -2147483648
unsigned int 类型的最大值: 4294967295
long 类型的最大值: 2147483647
long 类型的最小值: -2147483648
unsigned long 类型的最大值: 4294967295
long long 类型的最大值: 9223372036854775807
long long 类型的最小值: -9223372036854775808
unsigned long long 类型的最大值: 18446744073709551615

🔹 解释：

• 使用 <limits.h> 中的宏常量，展示了不同数据类型的最大值和最小值，帮助开发者理解不同数据类型的范围。

6️⃣ 参考资料

📖 C 标准库官方文档 – limits.h
📖 GNU C Library – limits.h
📖 ISO C 标准（PDF）

📌 总结

<limits.h> 头文件提供了与整数类型相关的常量，帮助程序员了解各种基本数据类型的范围和限制。通过使用这些常量，开发者可以更好地进行数值验证，避免出现溢出等问题，确保程序在运行时的稳定性和可靠性。