C/C++の（limits.h）ヘッダーとは？主なマクロと使い方を実例付きで解説

C言語には「limits.h」というヘッダーファイルが、C++では「<climits>」という名前で同じ内容のヘッダーが用意されています。これらのヘッダーには、各データ型が扱える値の上限や下限を表す多数のマクロが定義されており、変数が限界値を超える値を格納できないことを示す重要な役割を担っています。

<climits>（limits.h）で定義される主なマクロ一覧

代表的なマクロとその意味は以下の通りです。

これらのマクロを活用することで、環境に依存せずに各データ型の取り得る値の範囲を確認できます。移植性の高いコードを書く際に非常に便利です。

C++における<climits>の使用例

#include<iostream>
#include <bits/stdc++.h>
#include<climits>
using namespace std;
int main() {
    int x = 28;
    int a = CHAR_BIT*sizeof(x);
    stack<bool> s;
    cout << "The number is : " << x << endl;
    for (int i=1; i<=a; i++) {
        s.push(x%2);
        x = x/2;
    }
    cout << "The number of bits in a byte : " << CHAR_BIT << endl;
    for (int i=1; i<=a; i++) {
        cout << s.top();
        s.pop();
        if (i % CHAR_BIT == 0)
            cout << " ";
    }
    cout << "\n\nThe minimum value of short int :" << SHRT_MIN;
    return 0;
}

実行結果

The number is : 28
The number of bits in a byte : 8
00000000 00000000 00000000 00011100

The minimum value of short int :-32768

プログラムの解説

上記のプログラムでは、<climits>ヘッダーに定義された2つのマクロを使用しています。ひとつは「CHAR_BIT」で、char型が持つビット数を表します。もうひとつは「SHRT_MIN」で、short int型が取れる最小値を表します。

この例では、CHAR_BITとsizeof演算子を掛け合わせることで、int型変数xの総ビット数を求めています。その後、スタックを使って数値28を2進数に変換し、CHAR_BITごとに空白を挿入しながら表示しています。最後にSHRT_MINを出力することで、short int型の最小値である-32768が確認できます。