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  • C语言数学计算程序

    2013-11-05 14:54:44
    C语言数学计算程序
  • C语言数学计算

    千次阅读 2015-08-28 07:16:16
    C语言提供了一组支持数学运算的丰富的函数,包括三角函数、双曲函数、指数和对数函数、幂函数、就近取整函数、绝对值函数和取余函数。这些函数的原型都定义在头文件中。使用它们,需要用#include指令包含这个头文件...

    C语言提供了一个支持数学运算的丰富的函数库,包括三角函数、双曲函数、指数和对数函数、幂函数、就近取整函数、绝对值函数和取余函数。这些函数的原型都定义在头文件<math.h>中。使用它们,需要用#include指令包含这个头文件。在利用gcc编译时,需要手动链接数学计算库,即在生成目标后添加-L. -lm选项,其形式为:

    gcc -o 目标名 ... _L -lm
    

    <math.h>中的函数可能会产生两类错误,一类是定义域错误,即函数的实参超过了函数的定义域,一类是取值范围错误,即函数的返回值超出了double类型的值范围。<math.h>中的函数的错误处理方式与其他库函数不同,当出现定义域错误时,将EDOM存储到在头文件<errno.h>声明的名字为errno的特定变量中,返回值由实现决定(有的返回NAN),当出现取值范围错误时,如果是过大,将ERANGE存储到errno中,返回正的或负的HUGE_VAL值(该宏在<math.h>中定义,如果过小,有些实现也将ERANGE存入errno,并返回0.

    三角函数

    三角函数包括求正弦、余弦、正切、反正弦、反余弦、反正切函数,其函数原型如下:

    double sin(double x);
    double cos(double x);
    double tan(double x);
    double asin(double x);
    double acos(double x);
    double atan(double x);
    double atan2(double y, double x);
    

    其中sincostan函数的输入参数都是以弧度表示的,atan2函数是求y/x的反正切值。

    双曲函数

    双曲函数包括双曲余弦函数、双曲正弦函数和双曲正切函数,其函数原型分别为:

    double cosh(double x);
    double sinh(double x);
    double tanh(double x);
    

    三个函数的参数是以弧度为单位的。

    指数函数和对数函数

    指数函数和对数函数的原型为:

    double exp(double x);
    double log(double x);
    double log10(double x);
    

    log是求以e为底的对数,log10是求以10为底的对数。除了以上直接求指数和对数的函数外,还提供了其他三个函数,其中frexp将一个double类型的值拆分为小数和指数两部分,函数返回小数部分,并将指数部分通过其第二个参数返回,其原型为:

    double frexp(double value, int *exp);
    

    ldexp函数相反,将小数和指数部分组合为一个doubl e类型的数,其原型为:

    double ldexp(double x, int exp);
    

    还有一个函数modf将一个double类型拆分为整数和小数部分,小数部分返回,正数部分通过第二个参数返回,其原型为:

    double modf(double value, double *iptr);
    

    幂函数

    幂函数包括一下两种:

    double pow(double x, double y);
    double sqrt(double x);
    

    pow用以计算x的y次幂,sqrt计算x的平方根。

    就近取整函数、绝对值函数和取余函数

    就近取整函数ceil、floor,绝对值函数fabs和取余函数fmod的原型为:

    double ceil(double x);
    double fabs(double x);
    double floor(double x);
    double fmod(double x, double y);
    

    ceil函数计算的是大于或等于x的最小整数,floor函数计算的是小于或等于x的最大整数。fabs计算x的绝对值,fmod计算x除以y所得的余数。

    /**************************************
     * using_math_function.c              *
     *                                    *
     * 使用C语言中的数学计算库函数        *
     **************************************/
    
    #include <stdio.h>
    #include <math.h>
    #include <errno.h>
    
    #define PI 3.1415926
    
    int main()
    {
      /*三角函数*/
      printf("sin(PI/2) = %g\n", sin(PI/2));
      printf("cos(PI/2) = %g\n", cos(PI/2));
      printf("tan(PI/2) = %g\n", tan(PI/2));
      if (errno == ERANGE)
        printf("tan(PI/2)出现取值范围错误!\n");
    
      printf("tan(PI/4) = %g\n", tan(PI/4));
      printf("asin(1.0) = %g\n", asin(1.0));
      printf("acos(1.0) = %g\n", acos(1.0));
      printf("atan(1.0) = %g\n", atan(1.0));
      printf("atan2(5.0,5.0) = %g\n", atan2(5.0, 5.0));
    
      /*双曲函数*/
      printf("cosh(PI/4) = %g\n", cosh(PI/4));
      printf("sinh(PI/4) = %g\n", sinh(PI/4));
      printf("tanh(PI/4) = %g\n", tanh(PI/4));
    
      /*指数和对数函数*/
      double temp = exp(5.2);
      printf("exp(5.2) = %g\n", temp);
      printf("log(temp) = %g\n", log(temp));
      printf("log10(1000) = %g\n", log10(1000));
    
      temp = 12.34;
      int iExp = 0;
      double fraction = 0.0;
      fraction = frexp(temp, &iExp);
      printf("%g的小数部分%g,指数部分%d\n", temp, fraction, iExp);
    
      temp = ldexp(fraction, iExp);
      printf("小数部分%g,指数部分%d组合为%g\n", fraction, iExp, temp);
    
      double intPart = 0.0;
      fraction = modf(temp, &intPart);
      printf("%g的整数部分为%g,小数部分为%g\n", temp, intPart, fraction);
    
      /*幂函数*/
      printf("pow(10.0, 2) = %g\n", pow(10.0, 2));
      printf("sqrt(16.0) = %g\n", sqrt(16.0));
    
      /*就近取整函数、绝对值函数和取余函数*/
      printf("ceil(12.34) = %g\n", ceil(12.34));
      printf("floor(12.34) = %g\n", floor(12.34));
      printf("fabs(-12.34) = %g\n", fabs(-12.34));
      printf("fmod(5.5, 2.2) = %g\n", fmod(5.5, 2.2));
    
      return 0;
    }

    数学计算库

    参考文献

    1. K.N. King 著,吕秀峰 译. C语言程序设计-现代方法. 人民邮电出版社
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    在写程序的时候经常要做数学运算,如果要自己写幂函数、对数函数的过程,那就是一件好头疼的事情。如果我们引用C标准库的<math.h>头文件的话,那么数学运算将会变得很简单。下面介绍各个函数的用法,大部分在<math.h>里面。

    1、三角函数:

    (1)double cos(double a)---返回弧度角a的余弦;

    (2)double sin(double a)---返回的是弧度角a的正弦;

    (3)double tan(double a)---返回的是弧度角a的正切;

    2、反三角函数:

    (1)double acos(double a)---和上面的三角函数作用刚好反过来;

    (2)double asin(double a)---和上面的三角函数作用刚好反过来;

    (3)double atan(double a)---和上面的三角函数作用刚好反过来;

    3、幂函数:

    (1)double exp(double a)---计算e的a次幂;

    (2)double pow(double a,double n)---计算a的n次幂;

    4、绝对值函数:

    (1)double fabs(double a)---返回a绝对值;

    (2)int abs(int a)---返回a的绝对值;

    区分: fabs()与abs()函数的区别是,前者是浮点数,后者是整数;

    5、取整函数:

    (1)double ceil(double a)---a向上取整,天花板函数;

    (2)double round(double a)---a四舍五入;

    (3)double floor(double a)---a向下取整,地板函数;

    6、平方根函数:

    (1)double sqrt(double a)---返回a的平方根;

    7、对数函数:

    (1)double log(double a)---底数是e;

    (2)double log10(double a)---底数是10;

    常用的就有以上这写些了,还有的话,到时候再补充。

    展开全文
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    ① double exp(double x); (求e的x次幂)

    ② double pow(double x, double y); (求x的y次幂)

    ③ double sqrt(double x); (求x的算术平方根)

    ④ double fabs(double x); (求参数x的绝对值)

    ⑤ double log(double x); (以自然对数e为底)

    ⑥ double log10(double x); (以10为底)

    ⑦ double sin(double x); (x为弧度)

    ⑧ double cos(double x); (x为弧度)

    #include<stdio.h>
    #include<math.h>
    int main()
    {
        printf("e^3=%.3lf\n", exp(3));//e^3
        printf("2.5^3=%.3lf\n", pow(2.5, 3));//2.5^3
        printf("根号下3.5=%.3lf\n", sqrt(3.5));//根号下3.5
        printf("|-14.1|=%.3lf\n", fabs(-14.1));//|-14.1|
        printf("ln13.4=%.3lf\n", log(13.4));//ln13.4
        printf("log(10, 25)=%.3lf\n", log10(25));//log(10, 25)
        printf("sin(1.5)=%.3lf\n", sin(1.5));//sin(1.5), 1.5为弧度
        printf("cos(1.5)=%.3lf\n", cos(1.5));//cos(1.5), 1,5为弧度
        return 0;
    }
    

     

     

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    C语言数学计算幂次方 1.包含#include "math.h" 2.pow();

    C语言之数学计算幂次方


    1.包含#include "math.h"

    2.pow();


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