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pow, powf, powl

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定义于头文件 <math.h>
float powf ( float base, float exponent ) ;
(1) (C99 起)
double pow ( double base, double exponent ) ;
(2)
long double powl ( long double base, long double exponent ) ;
(3) (C99 起)
定义于头文件 <tgmath.h>
#define pow( base, exponent )
(4) (C99 起)
1-3) 计算 base exponent 次幂的值。
4) 类型泛型宏:若任一参数具有类型 long double ,则调用 powl 。否则,若任一参数具有整数类型或类型 double ,则调用 pow 。否则调用 powf 。若至少一个参数为复数或虚数,则该宏调用对应的复数函数( cpowf cpow cpowl )。

目录

参数

base - 底数的浮点数值
exponent - 指数的浮点数值

返回值

如果未发生错误,则返回 base exponent 次幂( base exponent
)。

如果发生定义域错误,则返回一个由实现定义的值(在支持 NaN 的情况下返回 NaN)。

如果发生极点错误或由于溢出导致的范围错误,将返回 ± HUGE_VAL ±HUGE_VALF ±HUGE_VALL

如果由于下溢发生范围错误,将返回正确结果(舍入后)。

错误处理

错误报告方式遵循 math_errhandling 中的规范。

如果 base 为有限负值且 exponent 为有限非整数值,将发生定义域错误并可能发生值域错误。

如果 base 为零且 exponent 为零,则可能出现定义域错误。

如果 base 为零且 exponent 为负数,则可能出现定义域错误或极点错误。

如果实现支持 IEEE 浮点算术 (IEC 60559),

  • pow ( + 0 , exponent ) ,当 exponent 为负奇数时,返回 +∞ 并触发 FE_DIVBYZERO
  • pow ( - 0 , exponent ) ,当 exponent 为负奇数时,返回 -∞ 并触发 FE_DIVBYZERO
  • pow ( ± 0 , exponent ) ,当 exponent 为负数、有限值且为偶数或非整数时,返回 +∞ 并触发 FE_DIVBYZERO
  • pow ( ± 0 , - ) 返回 +∞ 并可能触发 FE_DIVBYZERO (C23前)
  • pow ( + 0 , exponent ) ,当 exponent 为正奇数时,返回 +0
  • pow ( - 0 , exponent ) ,当 exponent 为正奇数时,返回 -0
  • pow ( ± 0 , exponent ) ,当 exponent 为正非整数或正偶数时,返回 +0
  • pow ( - 1 , ±∞ ) 返回 1
  • pow ( + 1 , exponent ) 对任意 exponent 返回 1 ,即使 exponent NaN
  • pow ( base, ± 0 ) 对任意 base 返回 1 ,即使 base NaN
  • pow ( base, exponent ) base 为有限负数且 exponent 为有限非整数时,返回 NaN 并触发 FE_INVALID
  • pow ( base, - ) 对任意 |base|<1 返回 +∞
  • pow ( base, - ) 对任意 |base|>1 返回 +0
  • pow ( base, + ) 对任意 |base|<1 返回 +0
  • pow ( base, + ) 对任意 |base|>1 返回 +∞
  • pow ( - ∞, exponent ) exponent 为负奇数时返回 -0
  • pow ( - ∞, exponent ) exponent 为负非整数或负偶数时返回 +0
  • pow ( - ∞, exponent ) exponent 为正奇数时返回 -∞
  • pow ( - ∞, exponent ) exponent 为正非整数或正偶数时返回 +∞
  • pow ( + ∞, exponent ) 对任意负 exponent 返回 +0
  • pow ( + ∞, exponent ) 对任意正 exponent 返回 +∞
  • 除上述规定外,若任一参数为 NaN,则返回 NaN

注释

尽管 pow 函数不能用于计算负数的根,但针对指数为 1 / 3 的常见情况,专门提供了 cbrt 函数。

示例

#include <errno.h>
#include <fenv.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
int main(void)
{
    // 典型用法
    printf("pow(2, 10) = %f\n", pow(2, 10));
    printf("pow(2, 0.5) = %f\n", pow(2, 0.5));
    printf("pow(-2, -3) = %f\n", pow(-2, -3));
    // 特殊值
    printf("pow(-1, NAN) = %f\n", pow(-1, NAN));
    printf("pow(+1, NAN) = %f\n", pow(+1, NAN));
    printf("pow(INFINITY, 2) = %f\n", pow(INFINITY, 2));
    printf("pow(INFINITY, -1) = %f\n", pow(INFINITY, -1));
    // 错误处理
    errno = 0; feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    printf("pow(-1, 1/3) = %f\n", pow(-1, 1.0 / 3));
    if (errno == EDOM)
        perror("    errno == EDOM");
    if (fetestexcept(FE_INVALID))
        puts("    FE_INVALID raised");
    feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    printf("pow(-0, -3) = %f\n", pow(-0.0, -3));
    if (fetestexcept(FE_DIVBYZERO))
        puts("    FE_DIVBYZERO raised");
}

可能的输出:

pow(2, 10) = 1024.000000
pow(2, 0.5) = 1.414214
pow(-2, -3) = -0.125000
pow(-1, NAN) = nan
pow(+1, NAN) = 1.000000
pow(INFINITY, 2) = inf
pow(INFINITY, -1) = 0.000000
pow(-1, 1/3) = -nan
    errno == EDOM: Numerical argument out of domain
    FE_INVALID raised
pow(-0, -3) = -inf
    FE_DIVBYZERO raised

参考文献

  • C23 标准 (ISO/IEC 9899:2024):
  • 7.12.7.5 pow 函数族
  • 7.27 泛型数学 <tgmath.h>
  • F.10.4.5 pow 函数族 (页码: 524-525)
  • C17 标准 (ISO/IEC 9899:2018):
  • 7.12.7.4 pow 函数族 (p: 248-249)
  • 7.25 泛型数学 <tgmath.h> (p: 373-375)
  • F.10.4.4 pow 函数族 (p: 524-525)
  • C11 标准 (ISO/IEC 9899:2011):
  • 7.12.7.4 pow 函数集 (p: 248-249)
  • 7.25 泛型数学 <tgmath.h> (p: 373-375)
  • F.10.4.4 pow 函数集 (p: 524-525)
  • C99标准(ISO/IEC 9899:1999):
  • 7.12.7.4 pow函数族(页码:229)
  • 7.22 泛型数学 <tgmath.h>(页码:335-337)
  • F.9.4.4 pow函数族(页码:461)
  • C89/C90 标准 (ISO/IEC 9899:1990):
  • 4.5.5.1 pow 函数

参见

(C99) (C99)
计算平方根 ( x )
(函数)
(C99) (C99) (C99)
计算立方根 ( 3 x )
(函数)
(C99) (C99) (C99)
计算两数平方和的平方根 ( x 2
+y 2
)
(函数)
(C99) (C99) (C99)
计算复数幂函数
(函数)
C++ 文档 关于 pow