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C语言6大常用标准库 -- 4.＜math.h＞

article 2024/12/26 11:52:28

引言

4. C标准库--math.h

4.1 简介

4.2 库变量

4.3 库宏

4.4 库函数

4.5 常用的数学常量

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引言

        C 语言是一种通用的、面向过程式的计算机程序设计语言。1972 年，为了移植与开发 UNIX 操作系统，丹尼斯·里奇在贝尔电话实验室设计开发了 C 语言。

        C 语言是一种广泛使用的计算机语言，它与 Java 编程语言一样普及，二者在现代软件程序员之间都得到广泛使用。

        C 标准库（C Standard Library）包含了一组头文件，这些头文件提供了许多函数和宏，用于处理输入输出、字符串操作、数学计算、内存管理等常见编程任务。

4. C标准库--math.h

4.1 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。

<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。

4.2 库变量

**<stdio.h> 中定义的变量类型**
N0.	变量 & 描述
1	-

4.3 库宏

**<stdio.h> 中定义的宏**
N0.	宏 & 描述
1	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）。
2	HUGE_VALF 当函数结果溢出时返回的值（正无穷大，浮点型）
3	HUGE_VALL 当函数结果溢出时返回的值（正无穷大，长双精度）
4	INFINITY 正无穷大
5	NAN 非数字值（Not-A-Number）
6	FP_INFINITE 表示无穷大
7	FP_NAN 表示非数字值
8	FP_NORMAL 表示正常的浮点数
9	FP_SUBNORMAL 表示次正规数
10	FP_ZERO 表示零

4.4 库函数

**<stdio.h> 中定义的库函数**
N0.	函数 & 描述
1	double acos(double x) 返回以弧度表示的 x 的反余弦。
2	double asin(double x) 返回以弧度表示的 x 的反正弦。
3	double atan(double x) 返回以弧度表示的 x 的反正切。
4	double atan2(double y, double x) 返回以弧度表示的 y/x 的反正切。y 和 x 的值的符号决定了正确的象限。
5	double cos(double x) 返回弧度角 x 的余弦。
6	double cosh(double x) 返回 x 的双曲余弦。
7	double sin(double x) 返回弧度角 x 的正弦。
8	double sinh(double x) 返回 x 的双曲正弦。
9	double tanh(double x) 返回 x 的双曲正切。
10	double exp(double x) 返回 e 的 x 次幂的值。
11	double frexp(double x, int exponent) 把浮点数 x 分解成尾数和指数。返回值是尾数，并将指数存入 exponent 中。所得的值是 x = mantissa 2 ^ exponent。
12	double ldexp(double x, int exponent) 返回 x 乘以 2 的 exponent 次幂。
13	double log(double x) 返回 x 的自然对数（基数为 e 的对数）。
14	double log10(double x) 返回 x 的常用对数（基数为 10 的对数）。
15	double modf(double x, double *integer) 返回值为小数部分（小数点后的部分），并设置 integer 为整数部分。
16	double pow(double x, double y) 返回 x 的 y 次幂。
17	double sqrt(double x) 返回 x 的平方根。
18	double ceil(double x) 返回大于或等于 x 的最小的整数值。
19	double fabs(double x) 返回 x 的绝对值。
20	double floor(double x) 返回小于或等于 x 的最大的整数值。
21	double fmod(double x, double y) 返回 x 除以 y 的余数。

4.5 常用的数学常量

**<stdio.h> 中常用的数学常量**
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