std::pow, std::powf, std::powl
定义在头文件 <cmath> 中 |
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(1) | ||
float pow ( float base, float exp ); double pow ( double base, double exp ); |
(直到 C++23) | |
/* 浮点类型 */ pow ( /* 浮点类型 */ base, |
(自 C++23 起) (自 C++26 起为 constexpr) |
|
float pow ( float base, int exp ); double pow ( double base, int exp ); |
(2) | (直到 C++11) |
float powf( float base, float exp ); |
(3) | (自 C++11 起) (自 C++26 起为 constexpr) |
long double powl( long double base, long double exp ); |
(4) | (自 C++11 起) (自 C++26 起为 constexpr) |
其他重载 (自 C++11 起) |
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定义在头文件 <cmath> 中 |
||
template< class Arithmetic1, class Arithmetic2 > /* 通用浮点类型 */ |
(A) | (自 C++26 起为 constexpr) |
A) 为所有其他算术类型组合提供了其他重载。
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(自 C++11 起) |
内容 |
[编辑] 参数
base | - | 作为浮点或整数值的底数 |
exp | - | 作为浮点或整数值的指数 |
[编辑] 返回值
如果未发生错误,则返回 base 乘以 exp 次幂的值 (baseexp
)。
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)。
如果发生极点错误或由于溢出导致的范围错误,则返回 ±HUGE_VAL、±HUGE_VALF
或 ±HUGE_VALL
。
如果发生由于下溢导致的范围错误,则返回正确的结果 (舍入后)。
[编辑] 错误处理
错误报告如 math_errhandling 中所述。
如果 base 是有限且为负,并且 exp 是有限且为非整数,则会发生域错误,并且可能发生范围错误。
如果 base 为零,并且 exp 为零,则可能发生域错误。
如果 base 为零,并且 exp 为负,则可能发生域错误或极点错误。
如果实现支持 IEEE 浮点运算 (IEC 60559),
- pow(+0, exp),其中 exp 是负奇数,则返回 +∞ 并且会引发 FE_DIVBYZERO。
- pow(-0, exp),其中 exp 是负奇数,则返回 -∞ 并且会引发 FE_DIVBYZERO。
- pow(±0, exp),其中 exp 是负数、有限数,并且是偶数或非整数,则返回 +∞ 并且会引发 FE_DIVBYZERO。
- pow(±0, -∞) 返回 +∞ 并且可能引发 FE_DIVBYZERO。
- pow(+0, exp), 其中 exp 是一个正奇数,返回 +0。
- pow(-0, exp), 其中 exp 是一个正奇数,返回 -0。
- pow(±0, exp), 其中 exp 是一个正非整数或正偶数,返回 +0。
- pow(-1, ±∞) 返回 1。
- pow(+1, exp) 对于任何 exp 都返回 1,即使 exp 为 NaN。
- pow(base, ±0) 对于任何 base 都返回 1,即使 base 为 NaN。
- pow(base, exp) 返回 NaN 并引发 FE_INVALID,如果 base 是有限的且为负数,并且 exp 是有限的且为非整数。
- pow(base, -∞) 对于任何
|base| < 1
都返回 +∞。 - pow(base, -∞) 对于任何
|base| > 1
都返回 +0。 - pow(base, +∞) 对于任何
|base| < 1
都返回 +0。 - pow(base, +∞) 对于任何
|base| > 1
都返回 +∞。 - pow(-∞, exp) 如果 exp 是一个负奇数,则返回 -0。
- pow(-∞, exp) 如果 exp 是一个负非整数或负偶数,则返回 +0。
- pow(-∞, exp) 如果 exp 是一个正奇数,则返回 -∞。
- pow(-∞, exp) 如果 exp 是一个正非整数或正偶数,则返回 +∞。
- pow(+∞, exp) 对于任何负数 exp 都返回 +0。
- pow(+∞, exp) 对于任何正数 exp 都返回 +∞。
- 除了上面指定的以外,如果任何参数为 NaN,则返回 NaN。
[edit] 注释
C++98 在 C pow() 的基础上添加了 exp 类型为 int 的重载,并且 std::pow(float, int) 的返回值类型为 float。但是,C++11 中引入的额外重载指定 std::pow(float, int) 应该返回 double。LWG issue 550 被提出用于解决此冲突,解决方法是移除额外的 int exp 重载。
虽然 std::pow
不能用于获取负数的根,但 std::cbrt 用于 exp 为 1/3 的常见情况。
额外的重载不需要完全按照 (A) 提供。它们只需要足够确保对于它们的第一个参数 num1 和第二个参数 num2
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(直到 C++23) |
如果 num1 和 num2 的类型为算术类型,则 std::pow(num1, num2) 与 std::pow(static_cast</* common-floating-point-type */>(num1), 如果没有具有最大等级和子等级的浮点类型,则 重载解析 不会从提供的重载中产生可用的候选者。 |
(自 C++23 起) |
[edit] 示例
#include <cerrno> #include <cfenv> #include <cmath> #include <cstring> #include <iostream> // #pragma STDC FENV_ACCESS ON int main() { // typical usage std::cout << "pow(2, 10) = " << std::pow(2, 10) << '\n' << "pow(2, 0.5) = " << std::pow(2, 0.5) << '\n' << "pow(-2, -3) = " << std::pow(-2, -3) << '\n'; // special values std::cout << "pow(-1, NAN) = " << std::pow(-1, NAN) << '\n' << "pow(+1, NAN) = " << std::pow(+1, NAN) << '\n' << "pow(INFINITY, 2) = " << std::pow(INFINITY, 2) << '\n' << "pow(INFINITY, -1) = " << std::pow(INFINITY, -1) << '\n'; // error handling errno = 0; std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT); std::cout << "pow(-1, 1/3) = " << std::pow(-1, 1.0 / 3) << '\n'; if (errno == EDOM) std::cout << " errno == EDOM " << std::strerror(errno) << '\n'; if (std::fetestexcept(FE_INVALID)) std::cout << " FE_INVALID raised\n"; std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT); std::cout << "pow(-0, -3) = " << std::pow(-0.0, -3) << '\n'; if (std::fetestexcept(FE_DIVBYZERO)) std::cout << " FE_DIVBYZERO raised\n"; }
可能的输出
pow(2, 10) = 1024 pow(2, 0.5) = 1.41421 pow(-2, -3) = -0.125 pow(-1, NAN) = nan pow(+1, NAN) = 1 pow(INFINITY, 2) = inf pow(INFINITY, -1) = 0 pow(-1, 1/3) = -nan errno == EDOM Numerical argument out of domain FE_INVALID raised pow(-0, -3) = -inf FE_DIVBYZERO raised
[edit] 另请参阅
(C++11)(C++11) |
计算平方根 (√x) (函数) |
(C++11)(C++11)(C++11) |
计算立方根 (3√x) (函数) |
(C++11)(C++11)(C++11) |
计算两个 或三个(自 C++17 起) 给定数字的平方和的平方根 (√x2 +y2 ), (√x2 +y2 +z2 )(自 C++17 起) (函数) |
复数幂,一个或两个参数都可能是一个复数 (函数模板) | |
将函数 std::pow 应用于两个 valarray 或一个 valarray 和一个值 (函数模板) | |
C 文档 用于 pow
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