Suporte matemático e de ponto flutuante

A biblioteca Universal C Runtime (UCRT) fornece muitas funções de biblioteca matemática integral e de ponto flutuante, incluindo todas as funções exigidas pela ISO C99. As funções de ponto flutuante são implementadas para equilibrar o desempenho com exatidão. Uma vez que produzir o resultado arredondado corretamente pode ter um custo proibitivo, essas funções foram criadas para produzir de forma eficiente um resultado próximo ao resultado arredondado corretamente. Na maioria dos casos, o resultado produzido está dentro de +/- 1 ULP (unidade de menor precisão) do resultado arredondado corretamente, embora possa haver casos em que haja maior imprecisão.

Para ISO C Standard 11 (C11) e posterior, o cabeçalho <tgmath.h>, além de incluir <math.h> e <complex.h>, fornece macros que invocam uma função matemática correspondente com base nos tipos de parâmetros . Confira Matemática do tipo genérico para obter detalhes.

Muitas das funções de biblioteca matemática de ponto flutuante têm implementações diferentes para diferentes arquiteturas de CPU. Por exemplo, o CRT x86 de 32 bits pode ter uma implementação diferente do CRT x64 de 64 bits. Além disso, algumas das funções podem ter várias implementações para uma determinada arquitetura de CPU. A implementação mais eficiente é selecionada dinamicamente em tempo de execução dependendo dos conjuntos de instruções com suporte da CPU. Por exemplo, no CRT x86 de 32 bits, algumas funções têm uma implementação x87 e uma implementação SSE2. Quando executado em uma CPU com suporte para SSE2, é usada a implementação SSE2 mais rápida. Quando executado em uma CPU sem suporte para SSE2, é usada a implementação x87 mais lenta. Uma vez que diferentes implementações das funções da biblioteca de matemática podem usar diferentes instruções de CPU e diferentes algoritmos para produzir seus resultados, as funções podem produzir resultados diferentes entre as CPUs. Na maioria dos casos, os resultados estão dentro de +/-1 ULP do resultado arredondado corretamente, mas os resultados reais podem variar entre as CPUs.

Versões mais recentes do UCRT podem melhorar a precisão e a precisão das funções de biblioteca matemática de ponto flutuante. Como o UCRT faz parte do sistema operacional Windows, você pode obter resultados diferentes para essas funções em diferentes versões do sistema operacional ou entre builds de depuração e versão. Embora não seja recomendável, você pode vincular estaticamente ao UCRT para garantir resultados consistentes se precisar dessas funções produzir resultados idênticos em todos os lugares.

Versões de 16 bits anteriores do Microsoft C/C++ e do Microsoft Visual C++ davam suporte ao tipo long double como um tipo de dados de ponto flutuante com precisão de 80 bits. Em versões posteriores do Visual C++, o tipo de dados long double é um tipo de dados de ponto flutuante com precisão de 64 bits idêntico ao tipo double. O compilador trata long double e double como tipos distintos, mas as funções long double são idênticas às suas double correspondentes. O CRT fornece versões de long double das funções matemáticas para compatibilidade com código-fonte ISO C99, mas observe que a representação binária pode ser diferente de outros compiladores.

Rotinas matemáticas de ponto flutuante compatíveis

Rotina	Usar
abs, labs, , llabs_abs64	Calcula o valor absoluto de um tipo inteiro
acos, , acosfacosl	Calcula o arco cosseno
acosh, , acoshfacoshl	Calcula o arco cosseno hiperbólico
asin, , asinfasinl	Calcula o arco seno
asinh, , asinhfasinhl	Calcula o arco seno hiperbólico
atan, atanf, atanl, atan2, atan2f, , atan2l	Calcula o arco tangente
atanh, , atanhfatanhl	Calcula o arco tangente hiperbólico
_atodbl, _atodbl_l	Converte uma cadeia de caracteres específica da localidade em um double
atof, _atof_l	Converte uma cadeia de caracteres em um double
_atoflt, _atoflt_l, , _atoldbl_atoldbl_l	Converte uma cadeia de caracteres específica da localidade em um float ou long double
cbrt, , cbrtfcbrtl	Calcula a raiz cúbica
ceil, , ceilfceill	Calcula o limite
_chgsign, , _chgsignf_chgsignl	Calcula o inverso de aditivo
_clear87, _clearfp	Obtém e limpa o registro de status de ponto flutuante
_control87, , _controlfp__control87_2	Obtém e define a palavra de controle de ponto flutuante
_controlfp_s	Versão segura de _controlfp
copysign, copysignf, copysignl, _copysign, _copysignf, , _copysignl	Retorna um valor que tem a magnitude de um argumento e o sinal de outro
cos, , cosfcosl	Calcula o seno
cosh, , coshfcoshl	Calcula o seno hiperbólico
div, , ldivlldiv	Calcula o quociente e o resto de dois valores inteiros
_ecvt, ecvt	Converte um double em uma cadeia de caracteres
_ecvt_s	Versão segura de _ecvt
erf, , erfferfl	Calcula a função de erro
erfc, , erfcferfcl	Calcula a função de erro complementar
exp, , expfexpl	Calcula o ex exponencial
exp2, , exp2fexp2l	Calcula o 2x exponencial
expm1, , expm1fexpm1l	Calcula o ex-1
fabs, , fabsffabsl	Calcula o valor absoluto de um tipo de ponto flutuante
_fcvt, fcvt	Converte um número de ponto flutuante em uma cadeia de caracteres
_fcvt_s	Versão segura de _fcvt
fdim, , fdimffdiml	Determina a diferença positiva entre dois valores
feclearexcept	Limpa as exceções de ponto flutuante especificadas
fegetenv	Armazena o ambiente atual de ponto flutuante
fegetexceptflag	Gera o status de exceção de ponto flutuante especificado
fegetround	Obtém o modo de arredondamento de ponto flutuante
feholdexcept	Define o modo de exceção de ponto flutuante contínuo
feraiseexcept	Aciona as exceções de ponto flutuante especificadas
fesetenv	Define o ambiente atual de ponto flutuante
fesetexceptflag	Define os sinalizadores do status de ponto flutuante especificados
fesetround	Define o modo de arredondamento de ponto flutuante especificado
fetestexcept	Determina quais sinalizadores do status de exceção de ponto flutuante são definidos
feupdateenv	Restaura um ambiente de ponto flutuante, em seguida, aciona exceções anteriores
floor, , floorffloorl	Calcula a base
fma, , fmaffmal	Calcula uma adição múltipla mesclada
fmax, , fmaxffmaxl	Calcula o máximo de argumentos
fmin, , fminffminl	Calcula o mínimo dos argumentos
fmod, , fmodffmodl	Calcula o restante do ponto flutuante
_fpclass, _fpclassf	Retorna a classificação de um valor do ponto flutuante
fpclassify	Retorna a classificação de um valor do ponto flutuante
_fpieee_flt	Define um manipulador para exceções de ponto flutuante
_fpreset	Redefine o ambiente de ponto flutuante
frexp, , frexpffrexpl	Obtém a mantissa e o expoente de um número de ponto flutuante
_gcvt, gcvt	Converte um número de ponto flutuante em uma cadeia de caracteres
_gcvt_s	Versão segura de _gcvt
_get_FMA3_enable, _set_FMA3_enable	Obtém ou define um sinalizador para o uso de instruções FMA3 em x64
hypot, hypotf, hypotl, _hypot, _hypotf, , _hypotl	Calcula a hipotenusa
ilogb, , ilogbfilogbl	Calcula o expoente de base 2 do inteiro
imaxabs	Calcula o valor absoluto de um tipo inteiro
imaxdiv	Calcula o quociente e o resto de dois valores inteiros
isfinite, , _finite_finitef	Determina se um valor é finito
isgreater, isgreaterequal, isless, islessequal, islessgreater, , isunordered	Comparar a ordem de dois valores de ponto flutuante
isinf	Determina se um valor de ponto flutuante é infinito
isnan, , _isnan_isnanf	Testa um valor de ponto flutuante para NaN
isnormal	Testa se um valor de ponto flutuante é finito e não subnormal
_j0, , _j1_jn	Calcula a função Bessel
ldexp, , ldexpfldexpl	Calcula x*2n
lgamma, , lgammaflgammal	Calcula o logaritmo natural do valor absoluto da função gama
llrint, , llrintfllrintl	Arredonda um valor de ponto flutuante para o valor long long mais próximo
llround, , llroundfllroundl	Arredonda um valor de ponto flutuante para o valor long long mais próximo
log, logf, logl, log10, log10f, , log10l	Calcular o logaritmo natural ou de base 10
log1p, , log1pflog1pl	Calcula o logaritmo natural de 1+x
log2, , log2flog2l	Calcula o logaritmo de base 2
logb, logbf, logbl, , _logb_logbf	Retorna o expoente de um valor de ponto flutuante
lrint, , lrintflrintl	Arredonda um valor de ponto flutuante para o valor long mais próximo
_lrotl, _lrotr	Gira um valor inteiro para a esquerda ou direita
lround, , lroundflroundl	Arredonda um valor de ponto flutuante para o valor long mais próximo
_matherr	O manipulador de erro de matemática padrão
__max	Macro que retorna o maior de dois valores
__min	Macro que retorna o menor de dois valores
modf, , modffmodfl	Divide um valor de ponto flutuante em partes inteiras e fracionárias
nan, , nanfnanl	Retorna um valor NaN silencioso
nearbyint, , nearbyintfnearbyintl	Retorna o valor arredondado
nextafter, nextafterf, nextafterl, , _nextafter_nextafterf	Retorna o próximo valor de ponto flutuante representável
nexttoward, , nexttowardfnexttowardl	Retorna o próximo valor de ponto flutuante representável
pow, , powfpowl	Retorna o valor de xy
remainder, , remainderfremainderl	Calcula o restante do quociente de dois valores de ponto flutuante
remquo, , remquofremquol	Calcula o resto de dois valores inteiros
rint, , rintfrintl	Arredonda um valor de ponto flutuante
_rotl, _rotl64, , _rotr_rotr64	Gira bits em tipos de inteiros
round, , roundfroundl	Arredonda um valor de ponto flutuante
_scalb, _scalbf	Dimensiona o argumento por uma potência de 2
scalbn, scalbnf, scalbnl, scalbln, scalblnf, , scalblnl	Multiplica um número de ponto flutuante por uma potência integral de FLT_RADIX
_set_controlfp	Define a palavra de controle de ponto flutuante
_set_SSE2_enable	Habilita ou desabilita instruções SSE2
signbit	Testa o bit de sinal de um valor de ponto flutuante
sin, , sinfsinl	Calcula o seno
sinh, , sinhfsinhl	Calcula o seno hiperbólico
sqrt, , sqrtfsqrtl	Calcula a raiz quadrada
_status87, , _statusfp_statusfp2	Define a palavra de status de ponto flutuante
strtof, _strtof_l	Converte uma cadeia de caracteres em um float
strtold, _strtold_l	Converte uma cadeia de caracteres em um long double
tan, , tanftanl	Calcula a tangente
tanh, , tanhftanhl	Calcula a tangente hiperbólica
tgamma, , tgammaftgammal	Calcula a função gama
trunc, , truncftruncl	Trunca a parte fracionária
_wtof, _wtof_l	Converte uma cadeia de caracteres largos em um double
_y0, , _y1_yn	Calcula a função Bessel

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