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std::log1p, std::log1pf, std::log1pl

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定义于头文件 <cmath>
(1)
float       log1p ( float num );

double      log1p ( double num );

long double log1p ( long double num );
(直到 C++23)
/*floating-point-type*/
            log1p ( /*floating-point-type*/ num );
(自 C++23 起)
(constexpr 自 C++26 起)
float       log1pf( float num );
(2) (自 C++11 起)
(constexpr 自 C++26 起)
long double log1pl( long double num );
(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< /*math-floating-point*/ V >

constexpr /*deduced-simd-t*/<V>

            log1p ( const V& v_num );
(S) (自 C++26 起)
附加重载 (自 C++11 起)
定义于头文件 <cmath>
template< class Integer >
double      log1p ( Integer num );
(A) (constexpr 自 C++26 起)
1-3) 计算 自然对数(底为e 1 + num。当 num 接近于零时,此函数比表达式 std::log(1 + num) 更精确。 库为所有 cv 非限定浮点类型作为参数类型提供了 std::log1p 的重载。(自 C++23 起)
S) SIMD 重载对 v_num 执行元素级别的 std::log1p
(有关其定义,请参阅 math-floating-pointdeduced-simd-t。)
(自 C++26 起)
A) 为所有整数类型提供了额外的重载,它们被视为 double
(自 C++11 起)

目录

[编辑] 参数

num - 浮点值或整数值

[编辑] 返回值

如果没有错误发生,则返回 ln(1+num)

如果发生域错误,则返回实现定义的值(在支持的情况下为 NaN)。

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

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)。

[编辑] 错误处理

错误报告方式如 math_errhandling 中所指定。

如果 num 小于 -1,则发生域错误。

如果 num-1,则可能发生极点错误。

如果实现支持 IEEE 浮点算术 (IEC 60559),

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

[编辑] 注释

函数 std::expm1std::log1p 对于财务计算很有用,例如,在计算小的每日利率时:(1 + x)n
- 1
可以表示为 std::expm1(n * std::log1p(x))。这些函数也简化了编写精确的反双曲函数。

额外的重载不需要完全按照 (A) 的形式提供。它们只需要足以确保对于整数类型的参数 numstd::log1p(num) 具有与 std::log1p(static_cast<double>(num)) 相同的效果。

[编辑] 示例

#include <cerrno>
#include <cfenv>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <iostream>
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
 
int main()
{
    std::cout << "log1p(0) = " << log1p(0) << '\n'
              << "Interest earned in 2 days on $100, compounded daily at 1%\n"
              << "    on a 30/360 calendar = "
              << 100 * expm1(2 * log1p(0.01 / 360)) << '\n'
              << "log(1+1e-16) = " << std::log(1 + 1e-16)
              << ", but log1p(1e-16) = " << std::log1p(1e-16) << '\n';
 
    // special values
    std::cout << "log1p(-0) = " << std::log1p(-0.0) << '\n'
              << "log1p(+Inf) = " << std::log1p(INFINITY) << '\n';
 
    // error handling
    errno = 0;
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
 
    std::cout << "log1p(-1) = " << std::log1p(-1) << '\n';
 
    if (errno == ERANGE)
        std::cout << "    errno == ERANGE: " << std::strerror(errno) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_DIVBYZERO))
        std::cout << "    FE_DIVBYZERO raised\n";
}

可能的输出

log1p(0) = 0
Interest earned in 2 days on $100, compounded daily at 1%
    on a 30/360 calendar = 0.00555563
log(1+1e-16) = 0, but log1p(1e-16) = 1e-16
log1p(-0) = -0
log1p(+Inf) = inf
log1p(-1) = -inf
    errno == ERANGE: Result too large
    FE_DIVBYZERO raised

[编辑] 参见

(C++11)(C++11)
计算自然对数(底为 e) (ln(x))
(函数) [编辑]
(C++11)(C++11)
计算常用对数(底为 10) (log10(x))
(函数) [编辑]
(C++11)(C++11)(C++11)
给定数字的以 2 为底的对数 (log2(x))
(函数) [编辑]
(C++11)(C++11)(C++11)
返回 e 的给定次幂减 1 (ex-1)
(函数) [编辑]
C 文档 关于 log1p