std::ldexp, std::ldexpf, std::ldexpl

 

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iota (C++11)

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inner_product

adjacent_difference

partial_sum

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bit_cast (C++20)

byteswap (C++23)

has_single_bit (C++20)

bit_ceil (C++20)

bit_floor (C++20)

bit_width (C++20)

rotl (C++20)

rotr (C++20)

countl_zero (C++20)

countl_one (C++20)

countr_zero (C++20)

countr_one (C++20)

popcount (C++20)

endian (C++20)

 

常用数学函数

函数
基本运算
abs(int)labsllabsimaxabs (C++11) abs(float)fabs divldivlldivimaxdiv (C++11) fmod	remainder (C++11) remquo (C++11) fma (C++11) fmax (C++11) fmin (C++11) fdim (C++11) nannanfnanl (C++11)(C++11)(C++11)
指数函数
exp exp2 (C++11) expm1 (C++11)	log log10 log1p (C++11) log2 (C++11)
幂函数
sqrt cbrt (C++11)	hypot (C++11) pow
三角与双曲函数
sin cos tan asin acos atan atan2	sinh cosh tanh asinh (C++11) acosh (C++11) atanh (C++11)

误差与伽马函数
erf (C++11) erfc (C++11)	lgamma (C++11) tgamma (C++11)
临近整数的浮点运算
ceil floor roundlroundllround (C++11)(C++11)(C++11)	trunc (C++11) nearbyint (C++11) rintlrintllrint (C++11)(C++11)(C++11)
浮点操作函数
ldexp scalbnscalbln (C++11)(C++11) ilogb (C++11) logb (C++11)	frexp modf nextafternexttoward (C++11)(C++11) copysign (C++11)
分类/比较
fpclassify (C++11) isfinite (C++11) isinf (C++11) isnan (C++11) isnormal (C++11) signbit (C++11)	isgreater (C++11) isgreaterequal (C++11) isless (C++11) islessequal (C++11) islessgreater (C++11) isunordered (C++11)
宏常量
HUGE_VALFHUGE_VALHUGE_VALL (C++11)(C++11) INFINITY (C++11) NAN (C++11) math_errhandlingMATH_ERRNOMATH_ERREXCEPT (C++11)	FP_NORMALFP_SUBNORMALFP_ZEROFP_INFINITEFP_NAN (C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)

 

在标头 <cmath> 定义
	(1)
float       ldexp ( float num, int exp ); double      ldexp ( double num, int exp ); long double ldexp ( long double num, int exp );			(C++23 前)
constexpr /* 浮点类型 */ ldexp( /* 浮点类型 */ num, int exp );			(C++23 起)
float       ldexpf( float num, int exp );		(2)	(C++11 起) (C++23 起 constexpr)
long double ldexpl( long double num, int exp );		(3)	(C++11 起) (C++23 起 constexpr)
额外重载 (C++11 起)
在标头 <cmath> 定义
template< class Integer > double      ldexp ( Integer num, int exp );		(A)	(C++11 起) (C++23 起 constexpr)

1-3) 将浮点值 num 乘以 2 的 exp 次幂。标准库提供所有以无 cv 限定的浮点类型作为参数 num 的类型的 std::ldexp 重载。 (C++23 起)

A) 为所有整数类型提供额外重载，将它们当做 double。

(C++11 起)

参数

num	-	浮点或整数值
exp	-	整数值

返回值

如果没有发生错误，那么返回 num 乘 2 的 exp 次幂（num×2exp
）。

如果发生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。

如果实现支持 IEEE 浮点算术（IEC 60559），那么

• 决不引发 FE_INEXACT ，除非出现值域错误（结果准确）
• 忽略当前舍入模式，除非出现值域错误
• 如果 num 是 ±0，那么返回不修改的参数
• 如果 num 是 ±∞，那么返回不修改的参数
• 如果 exp 是 0，那么返回不修改的 num
• 如果 num 是 NaN，那么返回 NaN

注解

在二进制系统上（其中 FLT_RADIX 是 2），std::ldexp 等价于 std::scalbn。

函数 std::ldexp（“加载指数”）与它的对偶 std::frexp 能一同用于操纵浮点数的表示，而无需直接进行位操作。

多数实现上，std::ldexp 效率低于用通常算术运算符乘或除以二的幂。

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整数类型实参 num 确保 std::ldexp(num, exp) 和 std::ldexp(static_cast<double>(num), exp) 的效果相同。

示例

运行此代码

#include <cerrno>
#include <cfenv>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <iostream>
 
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
 
int main()
{
    std::cout << "ldexp(7, -4) = " << std::ldexp(7, -4) << '\n'
              << "ldexp(1, -1074) = " << std::ldexp(1, -1074)
              << "（最小的正次正规 double）\n"
              << "ldexp(nextafter(1,0), 1024) = "
              << std::ldexp(std::nextafter(1,0), 1024)
              << "（最大的有限 double）\n";
 
    // 特殊值
    std::cout << "ldexp(-0, 10) = " << std::ldexp(-0.0, 10) << '\n'
              << "ldexp(-Inf, -1) = " << std::ldexp(-INFINITY, -1) << '\n';
 
    // 错误处理
    errno = 0;
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
 
    std::cout << "ldexp(1, 1024) = " << std::ldexp(1, 1024) << '\n';
 
    if (errno == ERANGE)
        std::cout << "    errno == ERANGE: " << std::strerror(errno) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_OVERFLOW))
        std::cout << "    发生 FE_OVERFLOW\n";
}

输出：

ldexp(7, -4) = 0.4375
ldexp(1, -1074) = 4.94066e-324（最小的正次正规 double）
ldexp(nextafter(1,0), 1024) = 1.79769e+308（最大的有限 double）
ldexp(-0, 10) = -0
ldexp(-Inf, -1) = -inf
ldexp(1, 1024) = inf
    errno == ERANGE: Numerical result out of range
    发生 FE_OVERFLOW

参阅

frexpfrexpffrexpl (C++11)(C++11)	将数分解为有效数字和 2 的幂次 (函数)
scalbnscalbnfscalbnlscalblnscalblnfscalblnl (C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)	将数乘以 FLT_RADIX 的幂次 (函数)