参考资料
前言
在刷算法题的时候，经常需要用到绝对值函数。一开始我以为C++的绝对值函数就是简单的abs()，直到遇到了浮点数、long long等不同类型的数据，才发现C++中的绝对值函数远比想象中复杂。
今天就来系统地梳理一下C++中绝对值函数的使用方法和注意事项，帮助大家避开我踩过的坑。
一、不同类型的绝对值函数
C++中不同数据类型有不同的绝对值函数，这是很多初学者容易踩的坑！
函数对照表
| 数据类型 | 函数名 | 头文件 | 示例 |
|---|---|---|---|
| int | abs() |
<cstdlib> 或 <cmath> |
abs(-5) → 5 |
| long | labs() |
<cstdlib> |
labs(-123L) → 123 |
| long long | llabs() |
<cstdlib> |
llabs(-123LL) → 123 |
| float/double | fabs() |
<cmath> |
fabs(-3.14) → 3.14 |
| 通用（C++11） | abs() |
<cmath> |
自动识别类型 |
二、基本使用方法
1. 整数类型
#include <cstdlib> // 或 <cmath>
using namespace std;
int main() {
int a = -5;
cout << abs(a) << endl; // 输出：5
long b = -123L;
cout << labs(b) << endl; // 输出：123
long long c = -123456789LL;
cout << llabs(c) << endl; // 输出：123456789
return 0;
}2. 浮点数类型
#include <cmath>
using namespace std;
int main() {
double x = -3.14;
cout << fabs(x) << endl; // 输出：3.14
float y = -2.5f;
cout << fabs(y) << endl; // 输出：2.5
return 0;
}3. C++11 通用方法（推荐）
从C++11开始，abs()函数被重载了，可以自动识别不同类型：
#include <cmath>
using namespace std;
int main() {
// abs() 在 C++11 中重载了，可以自动识别类型
cout << abs(-5) << endl; // int：5
cout << abs(-5L) << endl; // long：5
cout << abs(-5LL) << endl; // long long：5
cout << abs(-3.14) << endl; // double：3.14
cout << abs(-2.5f) << endl; // float：2.5
return 0;
}三、算法竞赛常用写法
在算法竞赛中，通常会使用万能头文件bits/stdc++.h，这样就不需要担心头文件的问题了：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
// bits/stdc++.h 已经包含了所有头文件
int a = -5;
long long b = -123456789LL;
double c = -3.14;
cout << abs(a) << endl; // 5
cout << abs(b) << endl; // 123456789
cout << abs(c) << endl; // 3.14
return 0;
}推荐： 在算法竞赛中，直接用 abs() 即可，编译器会自动识别类型！
四、重要注意事项
注意1：整数溢出问题（非常重要！）
这是最容易踩的坑，我自己就在这里吃过亏。
int a = INT_MIN; // -2147483648
cout << abs(a); // ⚠️ 未定义行为！可能输出负数原因分析：
INT_MIN的值是 -2147483648INT_MAX的值是 2147483647abs(INT_MIN)应该是 2147483648，但超出了 int 范围！- 结果是未定义行为，可能输出负数或其他奇怪的值
解决方法：
// 方法1：使用 long long
int a = INT_MIN;
cout << abs((long long)a) << endl; // 强制转换为 long long
// 方法2：使用 llabs
cout << llabs(a) << endl;
// 方法3：用更大的类型存储
long long a = INT_MIN;
cout << abs(a) << endl;注意2：浮点数要用正确的函数
// ❌ 错误：对浮点数用整数的 abs 并强制转换
double x = -3.14;
cout << abs((int)x); // 输出：3（小数部分被截断了！）
// ✅ 正确：用 fabs 或直接用 abs（C++11）
cout << fabs(x); // 输出：3.14
cout << abs(x); // 输出：3.14（C++11）注意3：避免重复计算
在一些场景下，可能需要多次使用同一个绝对值，这时候应该先计算并存储：
// ❌ 低效：计算了两次
if (abs(x - y) > 10) {
cout << abs(x - y);
}
// ✅ 高效：只计算一次
int diff = abs(x - y);
if (diff > 10) {
cout << diff;
}注意4：负数取模后再求绝对值
这是一个容易混淆的地方，顺序不同结果可能不同：
int a = -7, b = 3;
// 先绝对值再取模
int result1 = abs(a) % b; // 7 % 3 = 1
// 先取模再绝对值
int result2 = abs(a % b); // (-7) % 3 = -1，abs(-1) = 1在C++中，负数取模的结果符号与被除数相同，所以 -7 % 3 = -1。
五、常见使用场景
场景1：计算两数之差的绝对值
int a = 5, b = 10;
int diff = abs(a - b); // 5这是最常见的用法，用于计算距离、差值等。
场景2：判断是否在允许范围内
int x = 7, target = 10, tolerance = 5;
if (abs(x - target) <= tolerance) {
cout << "在允许范围内";
}场景3：计算曼哈顿距离
在网格问题中经常用到：
int x1 = 1, y1 = 2;
int x2 = 4, y2 = 6;
int manhattan_distance = abs(x1 - x2) + abs(y1 - y2); // 7场景4：判断奇偶性（适用于负数）
int n = -7;
if (abs(n) % 2 == 1) {
cout << "奇数";
} else {
cout << "偶数";
}场景5：数组中找最接近的值
int target = 50;
int arr[] = {10, 30, 45, 60, 80};
int closest = arr[0];
int min_diff = abs(arr[0] - target);
for (int i = 1; i < 5; i++) {
int diff = abs(arr[i] - target);
if (diff < min_diff) {
min_diff = diff;
closest = arr[i];
}
}
cout << "最接近的值：" << closest; // 45六、函数性能对比
虽然在大多数情况下性能差异不大，但了解一下还是有帮助的：
| 函数 | 适用类型 | 返回类型 | 头文件 | 推荐度 |
|---|---|---|---|---|
abs(int) |
int | int | <cstdlib> |
⭐⭐⭐ |
labs(long) |
long | long | <cstdlib> |
⭐⭐ |
llabs(long long) |
long long | long long | <cstdlib> |
⭐⭐ |
fabs(double) |
float/double | double | <cmath> |
⭐⭐⭐ |
abs(T) (C++11) |
任意数值类型 | 对应类型 | <cmath> |
⭐⭐⭐⭐⭐ |
七、记忆技巧
记忆口诀
整数 abs，浮点 fabs
C++11 后都用 abs
小心溢出 INT_MIN
竞赛直接 abs 最稳推荐使用方式
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
// C++11 后统一用 abs()，编译器自动识别类型
int a = abs(-5); // int
long long b = abs(-5LL); // long long
double c = abs(-3.14); // double八、完整示例代码
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
// 1. 整数绝对值
int x = -10;
cout << "abs(-10) = " << abs(x) << endl; // 10
// 2. long long 绝对值
long long y = -123456789LL;
cout << "abs(-123456789LL) = " << abs(y) << endl; // 123456789
// 3. 浮点数绝对值
double z = -3.14159;
cout << "abs(-3.14159) = " << abs(z) << endl; // 3.14159
// 4. 计算差值
int a = 5, b = 15;
cout << "差值 = " << abs(a - b) << endl; // 10
// 5. 注意溢出（正确做法）
int min_val = INT_MIN;
cout << "abs(INT_MIN) = " << abs((long long)min_val) << endl;
// 6. 曼哈顿距离
int x1 = 1, y1 = 2, x2 = 4, y2 = 6;
cout << "曼哈顿距离 = " << abs(x1-x2) + abs(y1-y2) << endl; // 7
return 0;
}九、常见错误示例
错误1：浮点数用错函数
// ❌ 错误
double x = -3.14;
int result = abs(x); // 可能得到 3，小数丢失
// ✅ 正确
double result = abs(x); // 3.14（C++11）
// 或
double result = fabs(x); // 3.14错误2：溢出未处理
// ❌ 危险
int x = INT_MIN;
int result = abs(x); // 未定义行为
// ✅ 安全
long long result = abs((long long)x);错误3：重复计算
// ❌ 低效
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (abs(arr[i] - target) < 10) {
sum += abs(arr[i] - target);
}
}
// ✅ 高效
for (int i = 0; i < n; i++) {
int diff = abs(arr[i] - target);
if (diff < 10) {
sum += diff;
}
}总结
最佳实践
- C++11 及以后：统一使用
abs()，简单好记，编译器自动处理类型 - 注意整数溢出：
INT_MIN的绝对值会溢出，需要转换为long long - 算法竞赛：
#include <bits/stdc++.h>+abs()搞定一切 - 避免重复计算：将绝对值结果存储在变量中，不要重复调用
- 浮点数：C++11 后用
abs()或fabs()都可以
何时使用何种函数
- ✅ 一般情况：直接用
abs()（C++11） - ✅ 明确是浮点数：用
fabs()或abs() - ⚠️ 可能溢出：先转换为
long long再用abs() - ⚠️ C++98/03：整数用
abs()/labs()/llabs()，浮点用fabs()
快速查询表
// 推荐写法（C++11）
abs(-5) // int
abs(-5LL) // long long
abs(-3.14) // double
// 注意溢出
abs((long long)INT_MIN) // 安全
// 旧版本兼容
abs(int_val) // int
labs(long_val) // long
llabs(ll_val) // long long
fabs(double_val) // double后记
绝对值函数虽然看起来简单，但在实际使用中有不少细节需要注意。特别是整数溢出的问题，我自己就因为这个在比赛中吃过亏。
希望这篇文章能帮助大家避开这些坑，在刷题和比赛中更加得心应手！
如果有任何问题或者补充，欢迎在评论区讨论～
祝大家刷题顺利！ 💪✨
