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log1p, log1pf, log1pl

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(C99)(C23)
参数和返回值
错误处理
快速操作指示符
 
定义于头文件 <math.h>
float       log1pf( float arg );
(1) (C99 起)
double      log1p( double arg );
(2) (C99 起)
long double log1pl( long double arg );
(3) (C99 起)
定义于头文件 <tgmath.h>
#define log1p( arg )
(4) (C99 起)
1-3) 计算 1 + arg 的自然对数(底为 e)。如果 arg 接近于零,此函数比表达式 log(1 + arg) 更精确。
4) 泛型宏:如果 arg 的类型是 long double,则调用 log1pl。否则,如果 arg 具有整型或类型 double,则调用 log1p。否则,调用 log1pf

目录

[编辑] 参数

arg - 浮点值

[编辑] 返回值

如果没有发生错误,返回 ln(1 + arg)

如果发生域错误,则返回实现定义的值 (支持 NaN 时返回 NaN)。

如果发生极点错误,返回 -HUGE_VAL-HUGE_VALF-HUGE_VALL

如果因下溢发生范围错误,则返回正确结果(舍入后)。

[编辑] 错误处理

错误按 math_errhandling 中指定的方式报告。

如果 arg 小于 -1,则发生域错误。

如果 arg-1,则可能发生极点错误。

如果实现支持 IEEE 浮点运算 (IEC 60559),

  • 如果参数是 ±0,则原样返回。
  • 如果参数为 -1,则返回 -∞ 并引发 FE_DIVBYZERO
  • 如果参数小于 -1,则返回 NaN 并引发 FE_INVALID
  • 如果参数是 +∞,则返回 +∞。
  • 如果参数为 NaN,则返回 NaN。

[编辑] 注意

函数 expm1log1p 在金融计算中很有用,例如,在计算小的每日利率时:(1+x)n
-1
可以表示为 expm1(n * log1p(x))。这些函数还简化了精确反双曲函数的编写。

[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("log1p(0) = %f\n", log1p(0));
    printf("Interest earned in 2 days on $100, compounded daily at 1%%\n"
           " on a 30/360 calendar = %f\n",
           100*expm1(2*log1p(0.01/360)));
    printf("log(1+1e-16) = %g, but log1p(1e-16) = %g\n",
           log(1+1e-16), log1p(1e-16));
 
    // special values
    printf("log1p(-0) = %f\n", log1p(-0.0));
    printf("log1p(+Inf) = %f\n", log1p(INFINITY));
 
    // error handling
    errno = 0; feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    printf("log1p(-1) = %f\n", log1p(-1));
    if (errno == ERANGE)
        perror("    errno == ERANGE");
    if (fetestexcept(FE_DIVBYZERO))
        puts("    FE_DIVBYZERO raised");
}

可能的输出

log1p(0) = 0.000000
Interest earned in 2 days on $100, compounded daily at 1%
 on a 30/360 calendar = 0.005556
log(1+1e-16) = 0, but log1p(1e-16) = 1e-16
log1p(-0) = -0.000000
log1p(+Inf) = Inf
log1p(-1) = -Inf
    errno == ERANGE: Result too large
    FE_DIVBYZERO raised

[编辑] 参考

  • C23 标准 (ISO/IEC 9899:2024)
  • 7.12.6.9 log1p 函数 (p: TBD)
  • 7.25 类型通用数学 <tgmath.h> (p: TBD)
  • F.10.3.9 log1p 函数 (p: TBD)
  • C17 标准 (ISO/IEC 9899:2018)
  • 7.12.6.9 log1p 函数 (p: TBD)
  • 7.25 类型通用数学 <tgmath.h> (p: TBD)
  • F.10.3.9 log1p 函数 (p: TBD)
  • C11 标准 (ISO/IEC 9899:2011)
  • 7.12.6.9 log1p 函数 (p: 245)
  • 7.25 类型通用数学 <tgmath.h> (p: 373-375)
  • F.10.3.9 log1p 函数 (p: 522)
  • C99 标准 (ISO/IEC 9899:1999)
  • 7.12.6.9 log1p 函数 (p: 226)
  • 7.22 类型通用数学 <tgmath.h> (p: 335-337)
  • F.9.3.9 log1p 函数 (p: 459)

[编辑] 亦参见

(C99)(C99)
计算自然(底数e)对数 (ln(x))
(函数) [编辑]
计算常用(底数10)对数 (log10(x))
(函数) [编辑]
(C99)(C99)(C99)
计算以2为底的对数 (log2(x))
(函数) [编辑]
(C99)(C99)(C99)
计算 e 的给定幂,减一 (ex-1)
(函数) [编辑]
C++ 文档 对应 log1p