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ldexp, ldexpf, ldexpl

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(C99)
(C99)
(C99)
类型
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特殊浮点数值
(C99)(C23)
参数和返回值
错误处理
快速运算指示符
 
定义于头文件 <math.h>
float       ldexpf( float arg, int exp );
(1) (since C99)
double      ldexp( double arg, int exp );
(2)
long double ldexpl( long double arg, int exp );
(3) (since C99)
定义于头文件 <tgmath.h>
#define ldexp( arg, exp )
(4) (since C99)
1-3) 将浮点数值 arg 乘以 2exp 次幂。
4) 类型泛型宏:如果 arg 的类型为 long double,则调用 ldexpl。 否则,如果 arg 具有整数类型或类型为 double,则调用 ldexp。 否则,分别调用 ldexpf

目录

[编辑] 参数

arg - 浮点数值
exp - 整数值

[编辑] 返回值

如果没有错误发生,则返回 arg 乘以 2 的 exp 次幂 (arg×2exp
)。

如果发生上溢导致的范围错误,则返回 ±HUGE_VAL±HUGE_VALF±HUGE_VALL

如果发生下溢导致的范围错误,则返回正确的结果(在舍入后)。

[编辑] 错误处理

错误报告按照 math_errhandling 中的规定进行。

如果实现支持 IEEE 浮点算术 (IEC 60559),

  • 除非发生范围错误,否则永远不会引发 FE_INEXACT(结果是精确的)
  • 除非发生范围错误,否则 当前舍入模式 将被忽略
  • 如果 arg 为 ±0,则返回,不修改
  • 如果 arg 为 ±∞,则返回,不修改
  • 如果 exp 为 0,则返回 arg,不修改
  • 如果 arg 为 NaN,则返回 NaN。

[编辑] 注解

在二进制系统上(其中 FLT_RADIX2),ldexp 等价于 scalbn

函数 ldexp (“load exponent”,加载指数),及其对偶函数 frexp,可以用于操作浮点数的表示形式,而无需直接进行位操作。

在许多实现中,ldexp 的效率低于使用算术运算符乘以或除以 2 的幂。

[编辑] 示例

#include <errno.h>
#include <fenv.h>
#include <float.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
 
int main(void)
{
    printf("ldexp(7, -4) = %f\n", ldexp(7, -4));
    printf("ldexp(1, -1074) = %g (minimum positive subnormal double)\n",
            ldexp(1, -1074));
    printf("ldexp(nextafter(1,0), 1024) = %g (largest finite double)\n",
            ldexp(nextafter(1,0), 1024));
 
    // special values
    printf("ldexp(-0, 10) = %f\n", ldexp(-0.0, 10));
    printf("ldexp(-Inf, -1) = %f\n", ldexp(-INFINITY, -1));
 
    // error handling
    errno = 0; feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    printf("ldexp(1, 1024) = %f\n", ldexp(1, 1024));
    if (errno == ERANGE)
        perror("    errno == ERANGE");
    if (fetestexcept(FE_OVERFLOW))
        puts("    FE_OVERFLOW raised");
}

可能的输出

ldexp(7, -4) = 0.437500
ldexp(1, -1074) = 4.94066e-324 (minimum positive subnormal double)
ldexp(nextafter(1,0), 1024) = 1.79769e+308 (largest finite double)
ldexp(-0, 10) = -0.000000
ldexp(-Inf, -1) = -inf
ldexp(1, 1024) = inf
    errno == ERANGE: Numerical result out of range
    FE_OVERFLOW raised

[编辑] 参考文献

  • C23 标准 (ISO/IEC 9899:2024)
  • 7.12.6.6 The ldexp functions (p: TBD)
  • 7.25 Type-generic math <tgmath.h> (p: TBD)
  • F.10.3.6 The ldexp functions (p: TBD)
  • C17 标准 (ISO/IEC 9899:2018)
  • 7.12.6.6 The ldexp functions (p: TBD)
  • 7.25 Type-generic math <tgmath.h> (p: TBD)
  • F.10.3.6 The ldexp functions (p: TBD)
  • C11 标准 (ISO/IEC 9899:2011)
  • 7.12.6.6 The ldexp functions (p: 244)
  • 7.25 Type-generic math <tgmath.h> (p: 373-375)
  • F.10.3.6 The ldexp functions (p: 522)
  • C99 标准 (ISO/IEC 9899:1999)
  • 7.12.6.6 The ldexp functions (p: 225)
  • 7.22 Type-generic math <tgmath.h> (p: 335-337)
  • F.9.3.6 The ldexp functions (p: 459)
  • C89/C90 标准 (ISO/IEC 9899:1990)
  • 4.5.4.3 The ldexp function

[编辑] 参见

将数字分解为尾数和 2 的幂
(function) [编辑]
(C99)(C99)(C99)(C99)(C99)(C99)
高效计算数字乘以 FLT_RADIX 的幂
(function) [编辑]
C++ 文档 关于 ldexp