std::pow, std::powf, std::powl
| 在标头 <cmath> 定义
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| (1) | ||
float pow ( float base, float exp ); double pow ( double base, double exp ); long double pow ( long double base, long double exp ); |
(C++23 前) | |
/* floating-point-type */ pow ( /* floating-point-type */ base, /* floating-point-type */ exp ) |
(C++23 起) | |
float pow ( float base, int exp ); double pow ( double base, int exp ); long double pow ( long double base, int exp ); |
(2) | (C++11 前) |
float powf( float base, float exp ); |
(3) | (C++11 起) |
long double powl( long double base, long double exp ); |
(4) | (C++11 起) |
| 额外重载 (C++11 起) |
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| 在标头 <cmath> 定义
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template< class Arithmetic1, class Arithmetic2 > /* common-floating-point-type */ pow ( Arithmetic1 base, Arithmetic2 exp ); |
(A) | (C++26 起为 constexpr) |
base 的 exp 次幂。标准库提供所有以无 cv 限定的浮点数类型作为参数 base 和 exp 的类型的 std::pow 重载。(C++23 起)|
A) 为算术类型的所有其他组合提供额外重载。
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(C++11 起) |
参数
| base | - | 作为底数的浮点数或整数 |
| exp | - | 作为指数的浮点数或整数 |
返回值
如果没有发生错误,那么返回 base 的 exp 次幂(baseexp
)。
如果发生定义域错误,那么返回值由实现定义(在支持的平台上是 NaN)。
如果发生极点错误或上溢导致的值域错误,那么返回 HUGE_VAL、±HUGE_VALF 或 ±HUGE_VALL。
如果发生下溢导致的值域错误,那么返回(舍入后的)正确结果。
错误处理
报告 math_errhandling 中指定的错误。
如果 base 有限且为负,且 exp 有限且为非整数,那么发生现定义域错误,并可能发生值域错误。
如果 base 为零且 exp 为零,那么可能发生定义域错误。
如果 base 为零且 exp 为负,那么可能发生定义域错误或极点错误。
如果实现支持 IEEE 浮点数算术(IEC 60559),那么
pow(+0, exp),其中exp是负奇数,返回 +∞ 并引发 FE_DIVBYZEROpow(-0, exp),其中exp是负奇数,返回 -∞ 并引发 FE_DIVBYZEROpow(±0, exp),其中exp是有限负数,并且是偶数或非整数,那么返回 +∞ 并引发 FE_DIVBYZEROpow(±0, -∞)返回 +∞ 并可能引发 FE_DIVBYZEROpow(+0, exp),其中exp是正奇数,返回 +0pow(-0, exp),其中exp是正奇数,返回 -0pow(±0, exp),其中exp是正非整数或正偶数,返回 +0pow(-1, ±∞)返回 1pow(+1, exp)对于任何exp返回 1,即使exp是 NaNpow(base, ±0)对于任何base返回 1,即使base是 NaNpow(base, exp)返回 NaN 并引发 FE_INVALID,如果base是有限负数且exp是有限非整数。pow(base, -∞)对任何|base|<1返回 +∞pow(base, -∞)对任何|base|>1返回 +0pow(base, +∞)对任何|base|<1返回 +0pow(base, +∞)对任何|base|>1返回 +∞pow(-∞, exp)返回 -0,如果exp是负奇整数pow(-∞, exp)返回 +0,如果exp是负非整数或负偶数pow(-∞, exp)返回 -∞,如果exp是正奇整数pow(-∞, exp)返回 +∞,如果exp是正非整数或正偶数pow(+∞, exp)对任何exp返回 +0pow(+∞, exp)对任何exp返回 +∞- 除了以上规则,如果有任何实参是 NaN,那么返回 NaN
注解
C++98 在 C pow() 的基础上添加了 exp 具有 int 类型的重载,并且 std::pow(float, int) 的返回类型是 float。然而在 C++11 中新增的额外重载指定 std::pow(float, int) 应该返回 double。因此提出 LWG 问题 550 以解决此冲突,解决方案是移除 int exp 重载。
尽管 std::pow 不能获得负数的开方根,不过提供了 std::cbrt 来处理 exp 是 1/3 的常用情况。
额外重载不需要以 (A) 的形式提供。它们只需要能够对它们的第一个实参 num1 和第二个实参 num2 满足以下要求:
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(C++23 前) |
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如果 如果不存在等级和子等级最高的浮点数类型,那么在重载决议时不会从提供的重载中产生可用的候选。 |
(C++23 起) |
示例
#include <cerrno>
#include <cfenv>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <iostream>
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
int main()
{
// 通常用法
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';
// 特殊值
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';
// 错误处理
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 << " 发生 FE_INVALID\n";
std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
std::cout << "pow(-0, -3) = " << std::pow(-0.0, -3) << '\n';
if (std::fetestexcept(FE_DIVBYZERO))
std::cout << " 发生 FE_DIVBYZERO\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
发生 FE_INVALID
pow(-0, -3) = -inf
发生 FE_DIVBYZERO
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) |
计算斜边(弦)长 √x2 +y2 与 √x2 +y2 +z2 (C++17 起) (函数) |
| 复数幂,一或两个实参可为复数 (函数模板) | |
| 应用函数 std::pow 到二个 valarray 或一个 valarray 与一个值 (函数模板) | |
pow 的 C 文档
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