std::erf, std::erff, std::erfl

 

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gcd (C++17)	lcm (C++17)
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中点 (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)
位运算
has_single_bit (C++20)     bit_cast (C++20) bit_ceil (C++20) bit_floor (C++20) bit_width (C++20) rotl (C++20) rotr (C++20)	popcount (C++20) countl_zero (C++20) countl_one (C++20) countr_zero (C++20) countr_one (C++20) byteswap (C++23) endian (C++20)

 

常用数学函数

函数
基本操作
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)
误差和伽马函数
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)

 

在头文件 <cmath> 中定义
	(1)
float       erf ( float num ); double      erf ( double num ); long double erf ( long double num );			(直到 C++23)
/* 浮点类型 */             erf ( /* 浮点类型 */ num );			(自 C++23 起) (自 C++26 起为 constexpr)
float       erff( float num );		(2)	(自 C++11 起) (自 C++26 起为 constexpr)
long double erfl( long double num );		(3)	(自 C++11 起) (自 C++26 起为 constexpr)
其他重载 (自 C++11 起)
在头文件 <cmath> 中定义
template< class Integer > double      erf ( Integer num );		(A)	(自 C++26 起为 constexpr)

1-3) 计算 num 的 误差函数。 库为所有 cv 无限定浮点类型提供了 std::erf 的重载，作为参数的类型。(自 C++23 起)

A) 为所有整数类型提供了额外的重载，这些类型被视为 double。

(自 C++11 起)

参数

num

-

浮点或整数值

返回值

如果没有发生错误，则返回 num 的误差函数的值，即 \(\frac{2}{\sqrt{\pi} }\int_{0}^{num}{e^{-{t^2} }\mathsf{d}t}\)

2

√π

∫num
0e^-t2
dt.
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），即 \(\frac{2\cdot num}{\sqrt{\pi} }\)

2*num

√π

.

错误处理

错误报告方式如 math_errhandling 中所述。

如果实现支持 IEEE 浮点运算（IEC 60559），

• 如果参数为 ±0，则返回 ±0。
• 如果参数为 ±∞，则返回 ±1。
• 如果参数为 NaN，则返回 NaN。

注释

如果 |num| < DBL_MIN * (std::sqrt(π) / 2)，则下溢是保证的。

\(\operatorname{erf}(\frac{x}{\sigma \sqrt{2} })\)erf(

x

σ√2

) 是一个测量值的概率，其误差服从标准差为 \(\sigma\)σ 的正态分布，并且测量值离平均值的距离小于 \(x\)x。

额外的重载不需要完全按照 (A) 提供。它们只需要足以确保对于其参数 num 为整数类型，std::erf(num) 与 std::erf(static_cast<double>(num)) 具有相同的效果。

例子

以下示例计算正态分布变量在区间 (x1, x2) 上的概率

运行此代码

#include <cmath>
#include <iomanip>
#include <iostream>
 
double phi(double x1, double x2)
{
    return (std::erf(x2 / std::sqrt(2)) - std::erf(x1 / std::sqrt(2))) / 2;
}
 
int main()
{
    std::cout << "Normal variate probabilities:\n"
              << std::fixed << std::setprecision(2);
    for (int n = -4; n < 4; ++n)
        std::cout << '[' << std::setw(2) << n
                  << ':' << std::setw(2) << n + 1 << "]: "
                  << std::setw(5) << 100 * phi(n, n + 1) << "%\n";
 
    std::cout << "Special values:\n"
              << "erf(-0) = " << std::erf(-0.0) << '\n'
              << "erf(Inf) = " << std::erf(INFINITY) << '\n';
}

输出

Normal variate probabilities:
[-4:-3]:  0.13%
[-3:-2]:  2.14%
[-2:-1]: 13.59%
[-1: 0]: 34.13%
[ 0: 1]: 34.13%
[ 1: 2]: 13.59%
[ 2: 3]:  2.14%
[ 3: 4]:  0.13%
Special values:
erf(-0) = -0.00
erf(Inf) = 1.00

参见

erfcerfcferfcl (C++11)(C++11)(C++11)	互补误差函数 (函数)
C 文档 for erf

外部链接

Weisstein, Eric W. "Erf." 来自 MathWorld — Wolfram 网页资源。