std::atan2, std::atan2f, std::atan2l

 

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gcd (C++17)	lcm (C++17)
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midpoint (C++20)	lerp (C++20)
饱和算术
add_sat (C++26) sub_sat (C++26) saturate_cast (C++26)	mul_sat (C++26) div_sat (C++26)
通用数值运算
iota (C++11) ranges::iota (C++23) accumulate inner_product adjacent_difference    partial_sum	reduce (C++17) transform_reduce (C++17) inclusive_scan (C++17) exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)

 

常用数学函数

函数
基本运算
abs(int)labsllabsimaxabs (C++11)   abs(float)fabs divldivlldivimaxdiv (C++11)	fmod remainder (C++11)   remquo (C++11) fma (C++11) fmax (C++11) fmin (C++11) fdim (C++11) nannanfnanl (C++11)(C++11)(C++11)
指数函数
exp exp2 (C++11) expm1 (C++11)	log log10 log1p (C++11) log2 (C++11)
幂函数
sqrt cbrt (C++11)	hypot (C++11) pow
三角函数 和 双曲函数
sin cos tan asin acos atan atan2	sinh cosh tanh asinh (C++11) acosh (C++11) atanh (C++11)
误差和伽玛函数
erf (C++11) erfc (C++11)	lgamma (C++11) tgamma (C++11)

最近整数浮点运算
ceil floor roundlroundllround (C++11)(C++11)(C++11)	trunc (C++11) nearbyint (C++11) rintlrintllrint (C++11)(C++11)(C++11)
浮点数操作函数
ldexp scalbnscalbln (C++11)(C++11) ilogb (C++11) logb (C++11)	frexp modf nextafternexttoward (C++11)(C++11) copysign (C++11)
分类和比较
fpclassify (C++11) isfinite (C++11) isinf (C++11) isnan (C++11) isnormal (C++11) signbit (C++11)	isgreater (C++11) isgreaterequal (C++11) isless (C++11) islessequal (C++11) islessgreater (C++11) isunordered (C++11)
类型
div_t ldiv_t lldiv_t (C++11)	imaxdiv_t (C++11) float_t (C++11) double_t (C++11)
宏常量
HUGE_VALFHUGE_VALHUGE_VALL (C++11)(C++11) math_errhandlingMATH_ERRNOMATH_ERREXCEPT (C++11)   INFINITY (C++11) NAN (C++11)	分类 FP_NORMALFP_SUBNORMALFP_ZEROFP_INFINITEFP_NAN (C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)

 

定义于头文件 <cmath>
	(1)
float       atan2 ( float y, float x ); double      atan2 ( double y, double x ); long double atan2 ( long double y, long double x );			(直到 C++23)
/*floating-point-type*/             atan2 ( /*floating-point-type*/ y,                     /*floating-point-type*/ x );			(自 C++23 起) (constexpr 自 C++26 起)
float       atan2f( float y, float x );		(2)	(自 C++11 起) (constexpr 自 C++26 起)
long double atan2l( long double y, long double x );		(3)	(自 C++11 起) (constexpr 自 C++26 起)
SIMD 重载 (自 C++26 起)
定义于头文件 <simd>
template< class V0, class V1 > constexpr /*math-common-simd-t*/<V0, V1>             atan2 ( const V0& v_y, const V1& v_x );		(S)	(自 C++26 起)
附加重载 (自 C++11 起)
定义于头文件 <cmath>
template< class Integer > double      atan2 ( Integer y, Integer x );		(A)	(constexpr 自 C++26 起)

1-3) 计算 y / x 的反正切值，使用参数的符号来确定正确的象限。 该库为所有 cv-unqualified 浮点类型提供了 std::atan2 的重载，作为参数的类型。(自 C++23 起)

S) SIMD 重载对 v_y 和 v_x 执行元素级 std::atan2 操作。 (参见 math-common-simd-t 以了解其定义。)

(自 C++26 起)

A) 为所有整数类型提供了附加重载，它们被视为 double。

(自 C++11 起)

参数

y, x

-

浮点值或整数值

返回值

如果没有错误发生，则返回 y / x 的反正切值 (arctan(

y

x

))，单位为弧度，范围为 [-π, +π]。

y 参数

返回值

x 参数

如果发生域错误，则返回实现定义的值（如果支持，则为 NaN）。

如果由于下溢而发生范围错误，则返回正确的结果（四舍五入后）。

错误处理

错误报告方式如 math_errhandling 中指定。

如果 x 和 y 均为零，则可能发生域错误。

如果实现支持 IEEE 浮点算术 (IEC 60559)，

• 如果 x 和 y 均为零，则不会发生域错误。
• 如果 x 和 y 均为零，也不会发生范围错误。
• 如果 y 为零，则不会发生极点错误。
• 如果 y 为 ±0 且 x 为负数或 -0，则返回 ±π。
• 如果 y 为 ±0 且 x 为正数或 +0，则返回 ±0。
• 如果 y 为 ±∞ 且 x 为有限值，则返回 ±π/2。
• 如果 y 为 ±∞ 且 x 为 -∞，则返回 ±3π/4。
• 如果 y 为 ±∞ 且 x 为 +∞，则返回 ±π/4。
• 如果 x 为 ±0 且 y 为负数，则返回 -π/2。
• 如果 x 为 ±0 且 y 为正数，则返回 +π/2。
• 如果 x 为 -∞ 且 y 为有限正数，则返回 +π。
• 如果 x 为 -∞ 且 y 为有限负数，则返回 -π。
• 如果 x 为 +∞ 且 y 为有限正数，则返回 +0。
• 如果 x 为 +∞ 且 y 为有限负数，则返回 -0。
• 如果 x 为 NaN 或 y 为 NaN，则返回 NaN。

注解

std::atan2(y, x) 等价于 std::arg(std::complex<std::common_type_t<decltype(x), decltype(y)>>(x, y))。

POSIX 规定，在发生下溢的情况下，返回 y / x 的值；如果不支持，则返回一个实现定义的值，该值不大于 DBL_MIN、FLT_MIN 和 LDBL_MIN。

附加重载不一定需要完全按照 (A) 的形式提供。它们只需要足以确保对于其第一个参数 num1 和第二个参数 num2

如果 num1 或 num2 的类型为 long double，则 std::atan2(num1, num2) 的效果与 std::atan2(static_cast<long double>(num1),            static_cast<long double>(num2)) 相同。 否则，如果 num1 和/或 num2 的类型为 double 或整数类型，则 std::atan2(num1, num2) 的效果与 std::atan2(static_cast<double>(num1),            static_cast<double>(num2)) 相同。 否则，如果 num1 或 num2 的类型为 float，则 std::atan2(num1, num2) 的效果与 std::atan2(static_cast<float>(num1),            static_cast<float>(num2)) 相同。

(直到 C++23)

如果 num1 和 num2 具有算术类型，则 std::atan2(num1, num2) 的效果与 std::atan2(static_cast</*common-floating-point-type*/>(num1),            static_cast</*common-floating-point-type*/>(num2)) 相同，其中 /*common-floating-point-type*/ 是浮点类型，其 浮点转换等级 和 浮点转换子等级 在 num1 和 num2 的类型之间都是最高的，整数类型的参数被认为具有与 double 相同的浮点转换等级。 如果没有具有最高等级和子等级的此类浮点类型，则 重载解析 不会导致从提供的重载中产生可用的候选者。

(自 C++23 起)

示例

运行此代码

#include <cmath>
#include <iostream>
 
void print_coordinates(int x, int y)
{
    std::cout << std::showpos
              << "(x:" << x << ", y:" << y << ") cartesian is "
              << "(r:" << std::hypot(x, y)
              << ", phi:" << std::atan2(y, x) << ") polar\n";
}
 
int main()
{
    // normal usage: the signs of the two arguments determine the quadrant
    print_coordinates(+1, +1); // atan2( 1,  1) =  +pi/4, Quad I
    print_coordinates(-1, +1); // atan2( 1, -1) = +3pi/4, Quad II
    print_coordinates(-1, -1); // atan2(-1, -1) = -3pi/4, Quad III
    print_coordinates(+1, -1); // atan2(-1,  1) =  -pi/4, Quad IV
 
    // special values
    std::cout << std::noshowpos
              << "atan2(0, 0) = " << atan2(0, 0) << '\n'
              << "atan2(0,-0) = " << atan2(0, -0.0) << '\n'
              << "atan2(7, 0) = " << atan2(7, 0) << '\n'
              << "atan2(7,-0) = " << atan2(7, -0.0) << '\n';
}

输出

(x:+1, y:+1) cartesian is (r:1.41421, phi:0.785398) polar
(x:-1, y:+1) cartesian is (r:1.41421, phi:2.35619) polar
(x:-1, y:-1) cartesian is (r:1.41421, phi:-2.35619) polar
(x:+1, y:-1) cartesian is (r:1.41421, phi:-0.785398) polar
atan2(0, 0) = 0
atan2(0,-0) = 3.14159
atan2(7, 0) = 1.5708
atan2(7,-0) = 1.5708

参见

asinasinfasinl (C++11)(C++11)	计算反正弦 (\({\small\arcsin{x}}\)arcsin(x)) (函数)
acosacosfacosl (C++11)(C++11)	计算反余弦 (\({\small\arccos{x}}\)arccos(x)) (函数)
atanatanfatanl (C++11)(C++11)	计算反正切 (\({\small\arctan{x}}\)arctan(x)) (函数)
arg	返回相位角 (函数模板)
atan2(std::valarray)	将函数 std::atan2 应用于 valarray 和值 (函数模板)
C 文档 关于 atan2