Spec-Zone.ru › C++

std::pow, std::powf, std::powl

Определено в заголовочном файле <cmath>
(1)
float       pow ( float base, float exp );
double      pow ( double base, double exp );
long double pow ( long double base, long double exp );
(до C++23)
/* floating-point-type */
            pow ( /* floating-point-type */ base,
                  /* floating-point-type */ exp )
(с C++23)
(constexpr с C++26)
float       pow ( float base, int exp );
double      pow ( double base, int exp );
long double pow ( long double base, int exp );
(2) (до C++11)
float       powf( float base, float exp );
(3) (с C++11)
(constexpr с C++26)
long double powl( long double base, long double exp );
(4) (с C++11)
(constexpr с C++26)
Дополнительные перегрузки (с C++11)
Определено в заголовочном файле <cmath>
template< class Arithmetic1, class Arithmetic2 >
/* common-floating-point-type */
            pow ( Arithmetic1 base, Arithmetic2 exp );
(A) (constexpr с C++26)
1-4) Вычисляет значение base в степени exp. Библиотека предоставляет перегрузки std::pow для всех типов чисел с плавающей точкой без квалификаторов cv в качестве типов параметров base и exp.(с C++23)
A) Дополнительные перегрузки предоставляются для всех других комбинаций арифметических типов. (с C++11)

Параметры

base - основание как значение с плавающей точкой или целое
exp - показатель степени как значение с плавающей точкой или целое

Возвращаемое значение

Если ошибки не произошли, возвращается base в степени exp (основаниепоказатель).

Если произошла ошибка области определения, возвращается значение, определённое реализацией (NaN, если поддерживается).

Если произошла ошибка полюса или ошибка диапазона из-за переполнения, возвращается ±HUGE_VAL, ±HUGE_VALF, или ±HUGE_VALL.

Если произошла ошибка диапазона из-за подпорогового значения, возвращается правильный результат (после округления).

Обработка ошибок

Ошибки сообщаются в соответствии со спецификациями math_errhandling.

Если base конечно и отрицательно, и exp конечно и не является целым числом, возникает ошибка области определения, и может возникнуть ошибка диапазона.

Если base равно нулю и exp равно нулю, может возникнуть ошибка области определения.

Если base равно нулю и exp отрицательно, может возникнуть ошибка области определения или ошибка полюса.

Если реализация поддерживает арифметику с плавающей точкой IEEE (IEC 60559),

  • pow(+0, exp), где exp — отрицательное нечётное целое число, возвращает +∞ и вызывает FE_DIVBYZERO.
  • pow(-0, exp), где exp — отрицательное нечётное целое число, возвращает -∞ и вызывает FE_DIVBYZERO.
  • pow(±0, exp), где exp отрицательное, конечное и является чётным целым или не целым числом, возвращает +∞ и вызывает FE_DIVBYZERO.
  • pow(±0, -∞) возвращает +∞ и может вызвать FE_DIVBYZERO.
  • pow(+0, exp), где exp — положительное нечётное целое число, возвращает +0.
  • pow(-0, exp), где exp — положительное нечётное целое число, возвращает -0.
  • pow(±0, exp), где exp — положительное нецелое или положительное чётное целое число, возвращает +0.
  • pow(-1, ±∞) возвращает 1.
  • pow(+1, exp) возвращает 1 для любого exp, даже если exp равно NaN.
  • pow(base, ±0) возвращает 1 для любого base, даже если base равно NaN.
  • pow(base, exp) возвращает NaN и вызывает FE_INVALID если base конечно и отрицательно, а exp конечно и не является целым числом.
  • pow(base, -∞) возвращает +∞ для любого |base| < 1.
  • pow(base, -∞) возвращает +0 для любого |base| > 1.
  • pow(base, +∞) возвращает +0 для любого |base| < 1.
  • pow(base, +∞) возвращает +∞ для любого |base| > 1.
  • pow(-∞, exp) возвращает -0, если exp — отрицательное нечётное целое число.
  • pow(-∞, exp) возвращает +0, если exp — отрицательное нецелое или отрицательное чётное целое число.
  • pow(-∞, exp) возвращает -∞, если exp — положительное нечётное целое число.
  • pow(-∞, exp) возвращает +∞, если exp — положительное нецелое или положительное чётное целое число.
  • pow(+∞, exp) возвращает +0 для любого отрицательного exp.
  • pow(+∞, exp) возвращает +∞ для любого положительного exp.
  • за исключением указанных выше случаев, если любой аргумент равен NaN, возвращается NaN.

Примечания

C++98 добавила перегрузки, где exp имеет тип int поверх C pow(), и возвращаемый тип std::pow(float, int) был float. Однако дополнительные перегрузки, введённые в C++11, указывают, что std::pow(float, int) должна возвращать double. LWG issue 550 был поднят, чтобы решить этот конфликт, и решением было удаление дополнительных перегрузок int exp.

Хотя std::pow не может быть использована для получения корня отрицательного числа, std::cbrt предоставляется для распространённого случая, когда exp равно 1/3.

Дополнительные перегрузки не обязаны предоставляться точно как (A). Они должны быть достаточными, чтобы обеспечить для их первого аргумента num1 и второго аргумента num2:

  • Если num1 или num2 имеют тип long double, тогда std::pow(num1, num2) имеет тот же эффект, что и std::pow(static_cast<long double>(num1), static_cast<long double>(num2)).
  • В противном случае, если num1 и/или num2 имеют тип double или целочисленный тип, тогда std::pow(num1, num2) имеет тот же эффект, что и std::pow(static_cast<double>(num1), static_cast<double>(num2)).
  • В противном случае, если num1 или num2 имеют тип float, тогда std::pow(num1, num2) имеет тот же эффект, что и std::pow(static_cast<float>(num1), static_cast<float>(num2)).
(до C++23)

Если num1 и num2 имеют арифметические типы, тогда std::pow(num1, num2) имеет тот же эффект, что и std::pow(static_cast</* common-floating-point-type */>(num1), static_cast</* common-floating-point-type */>(num2)), где /* common-floating-point-type */ — тип с плавающей точкой с наибольшим рангом преобразования с плавающей точкой и наибольшим подрангом преобразования с плавающей точкой между типами num1 и num2, аргументы целочисленного типа считаются имеющими тот же ранг преобразования с плавающей точкой, что и double.

Если такого типа с плавающей точкой с наибольшим рангом и подрангом не существует, тогда разрешение перегрузки не приводит к пригодной кандидатуре из предоставляемых перегрузок.

(с C++23)

Пример

#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";
}

Возможный вывод:

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

См. также

sqrtsqrtfsqrtl
(C++11)(C++11)
вычисляет квадратный корень (\(\small{\sqrt{x}}\)√x)
(функция)
cbrtcbrtfcbrtl
(C++11)(C++11)(C++11)
вычисляет кубический корень (\(\small{\sqrt[3]{x}}\)3√x)
(функция)
hypothypotfhypotl
(C++11)(C++11)(C++11)
вычисляет квадратный корень из суммы квадратов двух или трёх(с C++17) заданных чисел (\(\scriptsize{\sqrt{x^2+y^2}}\)√x2+y2), (\(\scriptsize{\sqrt{x^2+y^2+z^2}}\)√x2+y2+z2)(с C++17)
(функция)
pow(std::complex)
комплексная степень, один или оба аргумента могут быть комплексными числами
(шаблон функции)
pow(std::valarray)
применяет функцию std::pow к двум массивам valarray или к массиву valarray и значению
(шаблон функции)
C документация для pow

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/math/pow

Spec-Zone.ru

Настройки Оффлайн Что нового Помощь О нас
Spec-Zone .ru
спецификации, руководства, описания, API