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std::logb、std::logbf、std::logbl

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定义在头文件 <cmath>
(1)
float       logb ( float num );

double      logb ( double num );

long double logb ( long double num );
(直到 C++23)
constexpr /* floating-point-type */
            logb ( /* floating-point-type */ num );
(自 C++23 起)
float       logbf( float num );
(2) (自 C++11 起)
(自 C++23 起为 constexpr)
long double logbl( long double num );
(3) (自 C++11 起)
(自 C++23 起为 constexpr)
其他重载 (自 C++11 起)
定义在头文件 <cmath>
template< class Integer >
double      logb ( Integer num );
(A) (自 C++23 起为 constexpr)
1-3) 从浮点参数 num 中提取无偏基数无关指数的值,并将其作为浮点值返回。 库为所有 cv 无限定浮点类型提供了 std::logb 的重载,作为参数的类型。 (自 C++23 起)
A) 为所有整数类型提供其他重载,这些类型被视为 double.
(自 C++11 起)

形式上,无偏指数是 log
r
|num|
(此函数作为浮点值返回)的带符号整数部分,对于非零 num,其中 rstd::numeric_limits<T>::radix,而 Tnum 的浮点类型。如果 num 是次正规数,则将其视为已标准化。

内容

[编辑] 参数

num - 浮点值或整数值

[编辑] 返回值

如果未发生错误,则将 num 的无偏指数作为带符号浮点值返回。

如果发生域错误,则返回一个实现定义的值。

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

[编辑] 错误处理

错误报告方式如 math_errhandling 中所述。

如果 num 为零,则可能发生域错误或范围错误。

如果实现支持 IEEE 浮点运算 (IEC 60559),则

  • 如果 num 为 ±0,则返回 -∞ 且引发 FE_DIVBYZERO
  • 如果 num 为 ±∞,则返回 +∞。
  • 如果 num 为 NaN,则返回 NaN。
  • 在所有其他情况下,结果是精确的(永远不会引发 FE_INEXACT)且 当前舍入模式 被忽略。

[编辑] 说明

POSIX 要求 如果 num 为 ±0,则发生极点错误。

std::logb 返回的指数值始终比由 std::frexp 返回的指数值小 1,这是由于不同的规范化要求:对于 std::logb 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。

不需要按 (A) 中完全相同的方式提供额外的重载。它们只需要足够确保对于其整数类型的参数 numstd::logb(num) 的效果与 std::logb(static_cast<double>(num)) 相同。

[edit] 示例

比较不同的浮点分解函数

#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 << "logb(0) = " << std::logb(0) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_DIVBYZERO))
        std::cout << "    FE_DIVBYZERO 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
logb(0) = -Inf
    FE_DIVBYZERO raised

[edit] 另请参阅

(C++11)(C++11)
将数字分解为有效数字和以 2 为底的指数
(函数) [edit]
(C++11)(C++11)(C++11)
提取数字的指数
(函数) [edit]
(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)
将一个数字乘以 FLT_RADIX 的幂
(函数) [edit]
C 文档 用于 logb