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std::remquo, std::remquof, std::remquol

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(C++11)  
remquo
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(C++11)
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(C++11)
宏常量
分类
(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)


 
定义于头文件 <cmath>
(1)
float       remquo ( float x, float y, int* quo );

double      remquo ( double x, double y, int* quo );

long double remquo ( long double x, long double y, int* quo );
(C++11 起)
(直至 C++23)
constexpr /* 浮点类型 */

            remquo ( /* 浮点类型 */ x,

                     /* 浮点类型 */ y, int* quo );
(C++23 起)
float       remquof( float x, float y, int* quo );
(2) (C++11 起)
(C++23 起为 constexpr)
long double remquol( long double x, long double y, int* quo );
(3) (C++11 起)
(C++23 起为 constexpr)
定义于头文件 <cmath>
template< class Arithmetic1, class Arithmetic2 >

/* common-floating-point-type */

    remquo( Arithmetic1 x, Arithmetic2 y, int* quo );
(A) (C++11 起)
(C++23 起为 constexpr)
1-3) 计算除法操作 x / y 的浮点余数,如同 std::remainder() 函数所做。此外,x / y 的符号以及至少最后三位将存储在 quo 中,足以确定结果在一个周期内的象限。 库为所有 cv-不限定浮点类型提供了 std::remquo 的重载,作为参数 xy 的类型。(C++23 起)
A) 为所有其他算术类型组合提供了附加重载。

目录

[编辑] 参数

x, y - 浮点数或整数值
quo - 指向 int 的指针,用于存储 x / y 的符号和一些位

[编辑] 返回值

如果成功,返回除法 x / y 的浮点余数,其定义与 std::remainder 相同,并在 *quo 中存储 x / y 的符号和至少三个最低有效位(形式上,存储一个值,其符号为 x / y 的符号,其幅度在 模 2n
意义上与 x / y 的整数商的幅度一致,其中 n 是一个实现定义的整数,大于或等于 3)。

如果 y 为零,则存储在 *quo 中的值未指定。

如果发生域错误,则返回实现定义的值 (支持 NaN 时返回 NaN)。

如果由于下溢发生范围错误,则在支持非正规数时返回正确结果。

如果 y 为零,但未发生域错误,则返回零。

[编辑] 错误处理

错误按 math_errhandling 指定的方式报告。

如果 y 为零,则可能发生域错误。

如果实现支持 IEEE 浮点运算 (IEC 60559),

  • 当前 舍入模式 无效。
  • 永不引发 FE_INEXACT
  • 如果 x 为 ±∞ 且 y 不是 NaN,则返回 NaN 并引发 FE_INVALID
  • 如果 y 为 ±0 且 x 不是 NaN,则返回 NaN 并引发 FE_INVALID
  • 如果 xy 为 NaN,则返回 NaN。

[编辑] 注意

POSIX 要求 如果 x 是无穷大或 y 为零,则会发生域错误。

此函数在实现周期正好可表示为浮点值的周期函数时很有用:当计算非常大的 xsin(πx) 时,直接调用 std::sin 可能会导致很大的误差,但如果函数参数首先用 std::remquo 约化,则商的低位可用于确定结果在周期内的符号和象限,而余数可用于高精度计算值。

在某些平台上,此操作由硬件支持(例如,在 Intel CPU 上,FPREM1 完成时在商中留下精确的 3 位精度)。

附加的重载不要求完全按照 (A) 提供。它们只需足以确保对于它们的第一参数 num1 和第二参数 num2

  • 如果 num1num2 的类型为 long double,则 std::remquo(num1, num2, quo) 的效果与 std::remquo(static_cast<long double>(num1),
                static_cast<long double>(num2), quo)
    相同。
  • 否则,如果 num1 和/或 num2 的类型为 double 或整数类型,则 std::remquo(num1, num2, quo) 的效果与 std::remquo(static_cast<double>(num1),
                static_cast<double>(num2), quo)
    相同。
  • 否则,如果 num1num2 的类型为 float,则 std::remquo(num1, num2, quo) 的效果与 std::remquo(static_cast<float>(num1),
                static_cast<float>(num2), quo)
    相同。
(直至 C++23)

如果 num1num2 具有算术类型,则 std::remquo(num1, num2, quo) 的效果与 std::remquo(static_cast</*common-floating-point-type*/>(num1),
            static_cast</*common-floating-point-type*/>(num2), quo)
相同,其中 /*common-floating-point-type*/ 是在 num1num2 的类型之间,具有最高浮点转换等级和最高浮点转换次等级的浮点类型,整数类型的参数被视为具有与 double 相同的浮点转换等级。

如果不存在具有最高等级和次等级的浮点类型,则重载决议不会从提供的重载中产生可用的候选函数。

(C++23 起)

[编辑] 示例

#include <cfenv>
#include <cmath>
#include <iostream>
 
#ifndef __GNUC__
#pragma STDC FENV_ACCESS ON
#endif
 
const double pi = std::acos(-1); // or std::numbers::pi since C++20
 
double cos_pi_x_naive(double x)
{
    return std::cos(pi * x);
}
 
// the period is 2, values are (0;0.5) positive, (0.5;1.5) negative, (1.5,2) positive
double cos_pi_x_smart(double x)
{
    int quadrant;
    double rem = std::remquo(x, 1, &quadrant);
    quadrant = static_cast<unsigned>(quadrant) % 2; // The period is 2.
    return quadrant == 0 ?  std::cos(pi * rem)
                         : -std::cos(pi * rem);
}
 
int main()
{
    std::cout << std::showpos
              << "naive:\n"
              << "  cos(pi * 0.25) = " << cos_pi_x_naive(0.25) << '\n'
              << "  cos(pi * 1.25) = " << cos_pi_x_naive(1.25) << '\n'
              << "  cos(pi * 2.25) = " << cos_pi_x_naive(2.25) << '\n'
              << "smart:\n"
              << "  cos(pi * 0.25) = " << cos_pi_x_smart(0.25) << '\n'
              << "  cos(pi * 1.25) = " << cos_pi_x_smart(1.25) << '\n'
              << "  cos(pi * 2.25) = " << cos_pi_x_smart(2.25) << '\n'
              << "naive:\n"
              << "  cos(pi * 1000000000000.25) = "
              << cos_pi_x_naive(1000000000000.25) << '\n'
              << "  cos(pi * 1000000000001.25) = "
              << cos_pi_x_naive(1000000000001.25) << '\n'
              << "smart:\n"
              << "  cos(pi * 1000000000000.25) = "
              << cos_pi_x_smart(1000000000000.25) << '\n'
              << "  cos(pi * 1000000000001.25) = "
              << cos_pi_x_smart(1000000000001.25) << '\n';
 
    // error handling
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
 
    int quo;
    std::cout << "remquo(+Inf, 1) = " << std::remquo(INFINITY, 1, &quo) << '\n';
    if (fetestexcept(FE_INVALID))
        std::cout << "  FE_INVALID raised\n";
}

可能的输出

naive:
  cos(pi * 0.25) = +0.707107
  cos(pi * 1.25) = -0.707107
  cos(pi * 2.25) = +0.707107
smart:
  cos(pi * 0.25) = +0.707107
  cos(pi * 1.25) = -0.707107
  cos(pi * 2.25) = +0.707107
naive:
  cos(pi * 1000000000000.25) = +0.707123
  cos(pi * 1000000000001.25) = -0.707117
smart:
  cos(pi * 1000000000000.25) = +0.707107
  cos(pi * 1000000000001.25) = -0.707107
remquo(+Inf, 1) = -nan
  FE_INVALID raised

[编辑] 参阅

计算整数除法的商和余数
(函数) [编辑]
(C++11)(C++11)
浮点除法运算的余数
(函数) [编辑]
(C++11)(C++11)(C++11)
除法运算的带符号余数
(函数) [编辑]
C 文档 关于 remquo