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std::numeric_limits<T>:: tinyness_before

From cppreference.net
Utilities library
static const bool tinyness_before ;
(C++11まで)
static constexpr bool tinyness_before ;
(C++11以降)

std:: numeric_limits < T > :: tinyness_before の値は、丸めの前に浮動小数点式の結果のアンダーフローをテストするすべての浮動小数点型 T に対して true です。

目次

標準特殊化

T std:: numeric_limits < T > :: tinyness_before の値
/* non-specialized */ false
bool false
char false
signed char false
unsigned char false
wchar_t false
char8_t (C++20以降) false
char16_t (C++11以降) false
char32_t (C++11以降) false
short false
unsigned short false
int false
unsigned int false
long false
unsigned long false
long long (C++11以降) false
unsigned long long (C++11以降) false
float 実装定義
double 実装定義
long double 実装定義

注記

IEEE 754規格に準拠した浮動小数点実装では、浮動小数点のアンダーフローを検出する必要があり、これが実行可能な2つの代替状況が存在します

  1. アンダーフローは、指数範囲と精度の両方が無制限であるかのように計算された結果の絶対値が std:: numeric_limits < T > :: min ( ) より小さい場合に発生する(そして FE_UNDERFLOW が発生する可能性がある)。このような実装は丸め前に微小性を検出する(例:UltraSparc、POWER)。
  2. アンダーフローは、結果を対象の浮動小数点型に丸めた後(つまり std:: numeric_limits < T > :: digits ビットへの丸め)、結果の絶対値が std:: numeric_limits < T > :: min ( ) より小さい場合に発生する(そして FE_UNDERFLOW が発生する可能性がある)。形式的には、指数範囲が無制限であるかのように計算された非ゼロ結果の絶対値が std:: numeric_limits < T > :: min ( ) より小さい場合である。このような実装は丸め後に微小性を検出する(例:SuperSparc)。

最大のsubnormal数と1.0より1機械イプシロン大きい数との乗算は、丸め前には小さな値0x0.fffffffffffff8p-1022を与えるが、丸め後には正規値1p-1022となる。このテストを実行する実装( IBM Power7 )は丸め前にtinynessを検出する。

#include <iostream>
#include <limits>
#include <cmath>
#include <cfenv>
int main()
{
    std::cout << "Tinyness before: " << std::boolalpha
              << std::numeric_limits<double>::tinyness_before << '\n';
    double denorm_max = std::nextafter(std::numeric_limits<double>::min(), 0);
    double multiplier = 1 + std::numeric_limits<double>::epsilon();
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    double result = denorm_max * multiplier; // Underflow only if tinyness_before
    if (std::fetestexcept(FE_UNDERFLOW))
        std::cout << "Underflow detected\n";
    std::cout << std::hexfloat << denorm_max << " x " << multiplier  <<  " = "
              << result << '\n';
}

出力例:

Tinyness before: true
Underflow detected
0xf.ffffffffffffp-1030 x 0x1.0000000000001p+0 = 0x1p-1022

関連項目

浮動小数点型が精度低下を不正確な結果ではなく非正規化損失として検出することを識別する
(public static member constant)
[static]
浮動小数点型で使用される非正規化スタイルを識別する
(public static member constant)