pa2sw0rd C 标准库 – math.h
C 标准库 – <math.h>
简介
math.h 头文件定义了各种数学函数和一个宏。在这个库中所有可用的功能都带有一个 double 类型的参数，且都返回 double 类型的结果。
<math.h> 是 C 标准库中的一个头文件，包含了大量用于数学运算的函数和宏。这些函数和宏提供了基本的算术运算、三角函数、指数函数、对数函数、幂函数、舍入函数等。
库宏
在 <math.h> 中，有一些宏用于表示数学函数的错误状态：
| 宏 | 描述 |
|---|---|
HUGE_VAL |
当函数结果溢出时返回的值（正无穷大）。此宏代表一个非常大的双精度浮点数，通常用来作为某些数学函数在结果超出可表示范围时的返回值。当一个函数的结果太大以至于无法用正常的浮点数表示（即发生上溢）时，会设置 errno 为 ERANGE（范围错误），并返回 HUGE_VAL 或其负值（对于负无穷大）。 |
HUGE_VALF |
当函数结果溢出时返回的值（正无穷大，浮点型） |
HUGE_VALL |
当函数结果溢出时返回的值（正无穷大，长双精度） |
INFINITY |
正无穷大 |
NAN |
非数字值（Not-A-Number） |
FP_INFINITE |
表示无穷大 |
FP_NAN |
表示非数字值 |
FP_NORMAL |
表示正常的浮点数 |
FP_SUBNORMAL |
表示次正规数 |
FP_ZERO |
表示零 |
库函数
下面列出了头文件 math.h 中定义的函数：
常用数学常量
以下是 <math.h> 中定义的一些常用数学常量：
| 常量 | 值 | 描述 |
|---|---|---|
M_PI |
3.14159265358979323846 | 圆周率 π |
M_E |
2.71828182845904523536 | 自然对数的底数 e |
M_LOG2E |
1.44269504088896340736 | log2(e) |
M_LOG10E |
0.43429448190325182765 | log10(e) |
M_LN2 |
0.69314718055994530942 | ln(2) |
M_LN10 |
2.30258509299404568402 | ln(10) |
M_PI_2 |
1.57079632679489661923 | π/2 |
M_PI_4 |
0.78539816339744830962 | π/4 |
M_1_PI |
0.31830988618379067154 | 1/π |
M_2_PI |
0.63661977236758134308 | 2/π |
M_2_SQRTPI |
1.12837916709551257390 | 2/√π |
M_SQRT2 |
1.41421356237309504880 | √2 |
M_SQRT1_2 |
0.70710678118654752440 | 1/√2 |
以下是使用 <math.h> 中的函数和常量的示例代码：
实例
#include <math.h>
int main() {
double x = 2.0;
double y = 3.0;
// 基本运算
printf(“sqrt(%.1f) = %.2f\n“, x, sqrt(x));
printf(“pow(%.1f, %.1f) = %.2f\n“, x, y, pow(x, y));
printf(“exp(%.1f) = %.2f\n“, x, exp(x));
printf(“log(%.1f) = %.2f\n“, x, log(x));
printf(“log10(%.1f) = %.2f\n“, x, log10(x));
// 三角函数
double angle = M_PI / 4; // 45 degrees
printf(“sin(%.2f) = %.2f\n“, angle, sin(angle));
printf(“cos(%.2f) = %.2f\n“, angle, cos(angle));
printf(“tan(%.2f) = %.2f\n“, angle, tan(angle));
// 舍入函数
double z = 5.8;
printf(“ceil(%.1f) = %.1f\n“, z, ceil(z));
printf(“floor(%.1f) = %.1f\n“, z, floor(z));
printf(“fabs(%.1f) = %.1f\n“, z, fabs(z));
return 0;
}
运行上述程序将输出类似以下内容：
sqrt(2.0) = 1.41 pow(2.0, 3.0) = 8.00 exp(2.0) = 7.39 log(2.0) = 0.69 log10(2.0) = 0.30 sin(0.79) = 0.71 cos(0.79) = 0.71 tan(0.79) = 1.00 ceil(5.8) = 6.0 floor(5.8) = 5.0 fabs(5.8) = 5.8
<math.h> 提供了一系列的数学函数和常量，帮助程序员在 C 语言中进行各种数学计算。通过使用这些函数和常量，可以轻松实现复杂的数学运算，从而提高程序的效率和可读性。
