获取整数的最大值最小值的宏定义及可能出现的问题

在C/C++编程中时常需要使用整数的最大值最小值，通常这两个常用是跟平台和操作系统有关的，不同的平台会有不同的值，因此可移植的办法就是使用库函数提供的常量定义。

（1）类似的常量定义在limits.h和float.h头文件中，可以查看源文件获取类似常量的使用办法。在头文件中，整数的最值通常是这样的名字：INT_MAX, INT_MIN，直接使用即可。

（2）当然这两个最值完全可以通过编程实现：

#define MAX_INT ((unsigned)(-1)>>1)
#define MIN_INT (~MAX_INT)

但是，这两个宏仅仅是没有类别的符号，在使用的时候会陷入困境。看下面这段C++程序，输出结果出乎意料。

#include <iostream>
#include <limits>
#define MAX_INT ((unsigned)(-1)>>1)
#define MIN_INT (~MAX_INT)
int main()
{
    std::cout << "max_int: " << MAX_INT << "\n"
        << "min_int: " << MIN_INT << std::endl;
}

输出结果是

max_int: 2147483647
min_int: 2147483648

结果怎么会是这样呢？

问题出在类型上：~MAX_INT 中 MAX_INT 是 unsigned 表达式，对 unsigned 取反得到的还是 unsigned，值为 0x80000000（即无符号的 2147483648）。cout 按 unsigned 输出，所以显示的不是 -2147483648。正确的办法是强制转换：

cout << "max_int: " << (int)MAX_INT << "\n"
    << "min_int: " << (int)MIN_INT << endl;

当然最好的办法还是不要使用#define这个宏，不安全。

（3）针对上面的问题，一个比较好的解决办法是，直接定义常量：

const int MAX_INT = ((unsigned)(-1))>>1;
const int MIN_INT = ~MAX_INT;

注意：这里的 MAX_INT 是 const int（有符号），与方案 (2) 中 #define 展开后的 unsigned 表达式不同。~MAX_INT 对有符号 int 取反，结果为 -2147483648，printf 用 %d 输出即可正确显示。

示范代码如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
    const int MAX_INT = ((unsigned)(-1))>>1;
    const int MIN_INT = ~MAX_INT;
    printf("Max_int : %d\nMin_int : %d\n", MAX_INT, MIN_INT);
    return 0;
}