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lgamma, lgammaf, lgammal

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定义于头文件 <math.h>
float lgammaf ( float arg ) ;
(1) (C99 起)
double lgamma ( double arg ) ;
(2) (C99 起)
long double lgammal ( long double arg ) ;
(3) (C99 起)
定义于头文件 <tgmath.h>
#define lgamma( arg )
(4) (C99 起)
1-3) 计算 arg 伽玛函数 绝对值的自然对数。
4) 类型泛型宏:若 arg 具有 long double 类型,则调用 lgammal 。否则,若 arg 具有整数类型或 double 类型,则调用 lgamma 。否则调用 lgammaf

目录

参数

arg - 浮点数值

返回值

若无错误发生,则返回伽马函数的自然对数,即 log e |
0
t arg-1
e -t d t |
的值。

如果出现极点错误,将返回 +HUGE_VAL +HUGE_VALF +HUGE_VALL

如果发生因上溢导致的范围错误,将返回 ±HUGE_VAL ±HUGE_VALF ±HUGE_VALL

错误处理

错误报告方式遵循 math_errhandling 中的规范。

如果 arg 为零或小于零的整数,可能出现极点错误。

如果实现支持 IEEE 浮点算术 (IEC 60559),

  • 若参数为1,则返回+0。
  • 若参数为2,则返回+0。
  • 若参数为±0,则返回+∞并引发 FE_DIVBYZERO
  • 若参数为负整数,则返回+∞并引发 FE_DIVBYZERO
  • 若参数为±∞,则返回+∞。
  • 若参数为NaN,则返回NaN。

注释

如果 arg 是自然数, lgamma ( arg ) 表示 arg - 1 的阶乘的对数值。

POSIX 版本的 lgamma 不是线程安全的:函数的每次执行都会将 arg 的伽玛函数符号存储在静态外部变量 signgam 中。某些实现提供了 lgamma_r ,该函数接受指向用户提供的 singgam 存储空间的指针作为第二个参数,并且是线程安全的。

存在一个名为 gamma 的非标准函数,但其定义在不同实现中并不一致。例如,glibc和4.2BSD版本的 gamma 执行的是 lgamma ,而4.4BSD版本的 gamma 执行的则是 tgamma

示例

#include <errno.h>
#include <fenv.h>
#include <float.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
int main(void)
{
    printf("lgamma(10) = %f, log(9!) = %f\n", lgamma(10),
                                              log(2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9));
    const double pi = acos(-1);
    printf("lgamma(0.5) = %f, log(sqrt(pi)) = %f\n", log(sqrt(pi)), lgamma(0.5));
    // 特殊值
    printf("lgamma(1) = %f\n", lgamma(1));
    printf("lgamma(+Inf) = %f\n", lgamma(INFINITY));
    // 错误处理
    errno = 0; feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    printf("lgamma(0) = %f\n", lgamma(0));
    if (errno == ERANGE)
        perror("    errno == ERANGE");
    if (fetestexcept(FE_DIVBYZERO))
        puts("    FE_DIVBYZERO raised");
}

可能的输出:

lgamma(10) = 12.801827, log(9!) = 12.801827
lgamma(0.5) = 0.572365, log(sqrt(pi)) = 0.572365
lgamma(1) = 0.000000
lgamma(+Inf) = inf
lgamma(0) = inf
    errno == ERANGE: 数值结果超出范围
    FE_DIVBYZERO raised

参考文献

  • C23 标准 (ISO/IEC 9899:2024):
  • 7.12.8.3 lgamma 函数 (页: TBD)
  • 7.25 类型泛型数学 <tgmath.h> (页: TBD)
  • F.10.5.3 lgamma 函数 (页: TBD)
  • C17 标准 (ISO/IEC 9899:2018):
  • 7.12.8.3 lgamma 函数 (p: 182)
  • 7.25 泛型数学 <tgmath.h> (p: 272-273)
  • F.10.5.3 lgamma 函数 (p: 383)
  • C11 标准 (ISO/IEC 9899:2011):
  • 7.12.8.3 lgamma 函数 (p: 250)
  • 7.25 泛型数学 <tgmath.h> (p: 373-375)
  • F.10.5.3 lgamma 函数 (p: 525)
  • C99标准(ISO/IEC 9899:1999):
  • 7.12.8.3 lgamma函数(页码:231)
  • 7.22 泛型数学 <tgmath.h>(页码:335-337)
  • F.9.5.3 lgamma函数(页码:462)

参考

(C99) (C99) (C99)
计算伽玛函数
(函数)
C++ 文档 关于 lgamma

外部链接

韦斯坦, 埃里克·W.《对数伽玛函数》 来自 MathWorld —— 一个 Wolfram 网络资源。