Поддержка математических функций для чисел с плавающей запятой

Универсальная библиотека среды выполнения C (UCRT) предоставляет множество функций математики с плавающей запятой, включая все функции, необходимые ISO C99. Функции с плавающей запятой предназначены для балансировки производительности и правильности. Так как получение правильно округленного результата может оказаться неоправданно дорогим, эти функции позволяют получить значение, максимально приближенное к правильно округленному результату. В большинстве случаев результат производится в пределах +/-1 ULP (единица наименьшей точности) правильно округленного результата, хотя в некоторых случаях может возникнуть больше неточностей.

Для iso C Standard 11 (C11) и более поздних <tgmath.h> версий заголовок, помимо включения <math.h> и <complex.h>, предоставляет макросы, вызывающие соответствующую математические функции на основе типов параметров. Дополнительные сведения см . в разделе "Математика с универсальным типом".

Во многих функциях математической библиотеки с плавающей точкой используются различные реализации разной архитектуры ЦП. Например, в 32-разрядных CRT x86 могут использоваться не такие реализации, как в 64-разрядных CRT x64. Кроме того, некоторые функции могут содержать сразу несколько реализаций заданной архитектуры ЦП. Наиболее эффективная реализация выбирается в среде выполнения динамически в зависимости от того, какие наборы инструкций поддерживает ЦП. Например, в 32-разрядных CRT x86 некоторые функции включают сразу две реализации — x87 и SSE2. При работе на ЦП, который поддерживает SSE2, используется более быстрая реализация SSE2. При запуске на ЦП, который не поддерживает SSE2, используется медленная реализация x87. Так как различные реализации функций математической библиотеки могут использовать для получения результатов различные инструкции ЦП и разнообразные алгоритмы, эти функции могут давать различные результаты на разных ЦП. В большинстве случаев результаты находятся в пределах +/-1 ULP правильно округленного результата, но фактические результаты могут отличаться по ЦП.

Предыдущие 16-разрядные версии Microsoft C/C++ и Microsoft Visual C++ поддерживали тип long double как тип данных с плавающей точкой 80-битной точности. В более поздних версиях Visual C++ тип данных long double представляет собой тип данных с плавающей запятой 64-битной точности, идентичный типу double. Компилятор обрабатывает long double и double как различные типы данных, однако функции long double идентичны своим аналогам, double. Для обеспечения совместимости с исходным кодом ISO C99 в CRT предоставляются long double-версии математических функций, однако следует иметь в виду, что двоичное представление может быть не таким, как в других компиляторах.

Поддерживаемые математические функции для чисел с плавающей запятой

Маршрут	Использование
abs, labs, llabs, _abs64	Вычисляет абсолютное значение целого числа
acos, acosf, acosl	Вычисляет арккосинус
acosh, acoshf, acoshl	Вычисляет гиперболический арккосинус
asin, asinf, asinl	Вычисляет арксинус
asinh, asinhf, asinhl	Вычисляет гиперболический арксинус
atan, atanf, atanl, atan2, atan2f, atan2l	Вычисляет арктангенс
atanh, atanhf, atanhl	Вычисляет гиперболический арктангенс
_atodbl, _atodbl_l	Преобразует строку для языкового стандарта в строку double
atof, _atof_l	Преобразует строку в double
_atoflt, _atoflt_l, _atoldbl, _atoldbl_l	Преобразует строку для языкового стандарта в или floatlong double
cbrt, cbrtf, cbrtl	Вычисляет кубический корень
ceil, ceilf, ceill	Вычисляет с округлением вверх
_chgsign, _chgsignf, _chgsignl	Вычисляет аддитивную инверсию
_clear87, _clearfp	Получает и сбрасывает реестр состояния блока операций с плавающей запятой
_control87, _controlfp, __control87_2	Получает и задает управляющее слово блока операций с плавающей запятой
_controlfp_s	Безопасная версия _controlfp
copysign, copysignf, copysignl, _copysign, _copysignf, _copysignl	Возвращает значение, которое имеет абсолютное значение одного аргумента и знак другого
cos, cosf, cosl	Вычисляет синус
cosh, coshf, coshl	Вычисляет гиперболический синус
div, ldiv, lldiv	Вычисляет частное и остаток от деления двух целочисленных значений
_ecvt, ecvt	Преобразует объект double в строку
_ecvt_s	Безопасная версия _ecvt
erf, erff, erfl	Вычисляет функцию ошибок
erfc, erfcf, erfcl	Вычисляет дополнительную функцию ошибок
exp, expf, expl	Вычисляет экспоненту ex
exp2, exp2f, exp2l	Вычисляет экспоненту 2x
expm1, expm1f, expm1l	Вычисляет ex-1
fabs, fabsf, fabsl	Вычисляет абсолютное значение типа с плавающей запятой
_fcvt, fcvt	Преобразует число с плавающей запятой в строку
_fcvt_s	Безопасная версия _fcvt
fdim, fdimf, fdiml	Определяет положительную разность между двумя значениями
feclearexcept	Сбрасывает указанные исключения с плавающей запятой
fegetenv	Хранит текущую среду с плавающей запятой
fegetexceptflag	Получает состояние указанных исключений с плавающей запятой
fegetround	Получает режим округления чисел с плавающей запятой
feholdexcept	Задает безостановочный режим исключений с плавающей запятой
feraiseexcept	Вызывает указанные исключения с плавающей запятой
fesetenv	Задает текущую среду с плавающей запятой
fesetexceptflag	Задает флаги состояния указанных чисел с плавающей запятой
fesetround	Задает режим округления указанных чисел с плавающей запятой
fetestexcept	Определяет, какие флаги состояния исключения с плавающей запятой заданы
feupdateenv	Восстанавливает среду с плавающей запятой, а затем вызывает предыдущее исключение
floor, floorf, floorl	Вычисляет с округлением вниз
fma, fmaf, fmal	Вычисляет склеенную операцию умножения-сложения
fmax, fmaxf, fmaxl	Вычисляет максимальное значение аргументов
fmin, fminf, fminl	Вычисляет минимум аргументов
fmod, fmodf, fmodl	Вычисляет остаток с плавающей запятой
_fpclass, _fpclassf	Возвращает классификацию значения с плавающей запятой
fpclassify	Возвращает классификацию значения с плавающей запятой
_fpieee_flt	Задает обработчик исключений с плавающей запятой
_fpreset	Сбрасывает среду с плавающей запятой
frexp, frexpf, frexpl	Получает мантиссу и показатель степени числа с плавающей запятой
_gcvt, gcvt	Преобразует число с плавающей запятой в строку
_gcvt_s	Безопасная версия _gcvt
_get_FMA3_enable, _set_FMA3_enable	Получает или задает флаг для использования инструкций FMA3 в 64-разрядной среде
hypot, hypotf, hypotl, _hypot, _hypotf, _hypotl	Вычисляет гипотенузу
ilogb, ilogbf, ilogbl	Вычисляет показатель степени целого числа по основанию 2
imaxabs	Вычисляет абсолютное значение целого числа
imaxdiv	Вычисляет частное и остаток от деления двух целочисленных значений
isfinite, _finite, _finitef	Определяет, является ли значение конечным
isgreater, isgreaterequal, isless, islessequal, islessgreater, isunordered	Сравнивает порядок двух значений с плавающей запятой
isinf	Определяет, является ли значение с плавающей запятой бесконечным
isnan, _isnan, _isnanf	Проверяет значение с плавающей запятой для NaN
isnormal	Проверяет, является ли значение с плавающей запятой конечным и не субнормальным
_j0, _j1, _jn	Вычисляет функцию Бесселя
ldexp, ldexpf, ldexpl	Вычисляет x*2n
lgamma, lgammaf, lgammal	Вычисляет натуральный логарифм абсолютного значения гамма-функции
llrint, llrintf, llrintl	Округляет значение с плавающей запятой до ближайшего long long значения.
llround, llroundf, llroundl	Округляет значение с плавающей запятой до ближайшего long long значения.
log, logf, logl, log10, log10f, log10l	Вычисляет натуральный логарифма или логарифм по основанию 10
log1p, log1pf, log1pl	Вычисляет натуральный логарифм числа 1+x
log2, log2f, log2l	Вычисляет логарифм по основанию 2
logb, logbf, logbl, _logb, _logbf	Возвращает показатель степени значения с плавающей запятой
lrint, lrintf, lrintl	Округляет значение с плавающей запятой до ближайшего long значения.
_lrotl, _lrotr	Чередует целочисленное значение влево или вправо
lround, lroundf, lroundl	Округляет значение с плавающей запятой до ближайшего long значения.
_matherr	Обработчик математических ошибок по умолчанию
__max	Макрос, который возвращает большее из двух значений
__min	Макрос, который возвращает меньшее из двух значений
modf, modff, modfl	Разбивает значение с плавающей запятой на дробную и целую части
nan, nanf, nanl	Возвращает несигнальное значение NaN (QNaN)
nearbyint, nearbyintf, nearbyintl	Возвращает округленное значение
nextafter, nextafterf, nextafterl, _nextafter, _nextafterf	Возвращает следующее представимое значение с плавающей запятой
nexttoward, nexttowardf, nexttowardl	Возвращает следующее представимое значение с плавающей запятой
pow, powf, powl	Возвращает значение xy
remainder, remainderf, remainderl	Вычисляет остаток от частного двух значений с плавающей запятой
remquo, remquof, remquol	Вычисляет остаток от деления двух целочисленных значений
rint, rintf, rintl	Округляет значение с плавающей запятой
_rotl, _rotl64, _rotr, _rotr64	Чередует биты в целочисленных типах
round, roundf, roundl	Округляет значение с плавающей запятой
_scalb, _scalbf	Масштабирует аргумент по степени числа 2
scalbn, scalbnf, scalbnl, scalbln, scalblnf, scalblnl	Умножает число с плавающей запятой на целочисленную мощность FLT_RADIX
_set_controlfp	Задает управляющее слово блока операций с плавающей запятой
_set_SSE2_enable	Включает или отключает инструкции SSE2
signbit	Проверяет знаковый бит значения с плавающей запятой
sin, sinf, sinl	Вычисляет синус
sinh, sinhf, sinhl	Вычисляет гиперболический синус
sqrt, sqrtf, sqrtl	Вычисляет квадратный корень
_status87, _statusfp, _statusfp2	Получает слово состояния модуля операций с плавающей запятой
strtof, _strtof_l	Преобразует строку в float
strtold, _strtold_l	Преобразует строку в long double
tan, tanf, tanl	Вычисляет тангенс
tanh, tanhf, tanhl	Вычисляет гиперболический тангенс
tgamma, tgammaf, tgammal	Вычисляет гамма-функцию
trunc, truncf, truncl	Усекает дробную часть
_wtof, _wtof_l	Преобразует широкую строку в double
_y0, _y1, _yn	Вычисляет функцию Бесселя

См. также

Универсальные подпрограммы среды выполнения C по категориям
Примитивы с плавающей запятой