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std::ilogb, std::ilogbf, std::ilogbl

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宏常量
分类
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定义于头文件 <cmath>
(1)
int ilogb ( float num );

int ilogb ( double num );

int ilogb ( long double num );
(自 C++11 起)
(直至 C++23)
constexpr int ilogb( /* 浮点类型 */ num );
(自 C++23 起)
int ilogbf( float num );
(2) (自 C++11 起)
(constexpr 自 C++23 起)
int ilogbl( long double num );
(3) (自 C++11 起)
(constexpr 自 C++23 起)
#define FP_ILOGB0   /* 实现定义 */
(4) (自 C++11 起)
#define FP_ILOGBNAN /* 实现定义 */
(5) (自 C++11 起)
定义于头文件 <cmath>
template< class Integer >
int ilogb ( Integer num );
(A) (自 C++11 起)
(constexpr 自 C++23 起)
1-3) 从浮点参数 num 中提取无偏指数的值,并将其作为有符号整数值返回。 库为所有 cv-无限定浮点类型提供 std::ilogb 的重载,作为参数 num 的类型。(自 C++23 起)
4) 展开为整数常量表达式,其值是 INT_MIN-INT_MAX
5) 展开为整数常量表达式,其值是 INT_MIN+INT_MAX
A) 为所有整数类型提供了额外的重载,它们被视为 double

形式上,对于非零 num,无偏指数是 logr|num| 的整数部分作为有符号整数值,其中 rstd::numeric_limits<T>::radix 并且 Tnum 的浮点类型。

目录

[编辑] 参数

num - 浮点数或整数值

[编辑] 返回值

如果没有错误发生,则 num 的无偏指数将作为有符号 int 值返回。

如果 num 为零,则返回 FP_ILOGB0

如果 num 为无穷大,则返回 INT_MAX

如果 num 是 NaN,则返回 FP_ILOGBNAN

如果正确的结果大于 INT_MAX 或小于 INT_MIN,则返回值是未指定的。

[编辑] 错误处理

错误报告按照 math_errhandling 中指定的方式进行。

如果 num 为零、无穷大或 NaN,则可能发生域错误或范围错误。

如果正确的结果大于 INT_MAX 或小于 INT_MIN,则可能发生域错误或范围错误。

如果实现支持 IEEE 浮点算术 (IEC 60559),

[编辑] 注意

如果 num 不是零、无穷大或 NaN,则返回的值与 static_cast<int>(std::logb(num)) 完全等效。

POSIX 要求,如果 num 为零、无穷大、NaN,或者如果正确的结果超出 int 的范围,则会发生域错误。

POSIX 还要求,在符合 XSI 标准的系统上,当正确的结果大于 INT_MAX 时,返回的值是 INT_MAX,而当正确的结果小于 INT_MIN 时,返回的值是 INT_MIN

在所有已知的实现中,正确的结果都可以表示为 int。为了发生溢出,INT_MAX 必须小于 LDBL_MAX_EXP * std::log2(FLT_RADIX),或者 INT_MIN 必须大于 LDBL_MIN_EXP - LDBL_MANT_DIG) * std::log2(FLT_RADIX)

std::ilogb 返回的指数值始终比 std::frexp 返回的指数值小 1,这是因为归一化要求不同:对于 std::ilogb 返回的指数 e|num*r-e
|
介于 1r 之间(通常介于 12 之间),但对于 std::frexp 返回的指数 e|num*2-e
|
介于 0.51 之间。

不需要完全按照 (A) 的方式提供额外的重载。它们只需要足以确保对于整数类型的参数 numstd::ilogb(num) 具有与 std::ilogb(static_cast<double>(num)) 相同的效果。

[编辑] 示例

比较不同的浮点数分解函数

#include <cfenv>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <limits>
 
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
 
int main()
{
    double f = 123.45;
    std::cout << "Given the number " << f << " or " << std::hexfloat
              << f << std::defaultfloat << " in hex,\n";
 
    double f3;
    double f2 = std::modf(f, &f3);
    std::cout << "modf() makes " << f3 << " + " << f2 << '\n';
 
    int i;
    f2 = std::frexp(f, &i);
    std::cout << "frexp() makes " << f2 << " * 2^" << i << '\n';
 
    i = std::ilogb(f);
    std::cout << "logb()/ilogb() make " << f / std::scalbn(1.0, i) << " * "
              << std::numeric_limits<double>::radix
              << "^" << std::ilogb(f) << '\n';
 
    // error handling
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
 
    std::cout << "ilogb(0) = " << std::ilogb(0) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_INVALID))
        std::cout << "    FE_INVALID raised\n";
}

可能的输出

Given the number 123.45 or 0x1.edccccccccccdp+6 in hex,
modf() makes 123 + 0.45
frexp() makes 0.964453 * 2^7
logb()/ilogb() make 1.92891 * 2^6
ilogb(0) = -2147483648
    FE_INVALID raised

[编辑] 参见

(C++11)(C++11)
将数字分解为尾数和基数-2 指数
(函数) [编辑]
(C++11)(C++11)(C++11)
提取数字的指数
(函数) [编辑]
(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)
将数字乘以 FLT_RADIX 的幂
(函数) [编辑]
C 文档 关于 ilogb