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std:: logb, std:: logbf, std:: logbl

From cppreference.net
Common mathematical functions
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(C++11)
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Macro constants
定义于头文件 <cmath>
(1)
float logb ( float num ) ;

double logb ( double num ) ;

long double logb ( long double num ) ;
(C++23 前)
constexpr /*floating-point-type*/
logb ( /*floating-point-type*/ num ) ;
(C++23 起)
float logbf ( float num ) ;
(2) (C++11 起)
(C++23 起为 constexpr)
long double logbl ( long double num ) ;
(3) (C++11 起)
(C++23 起为 constexpr)
SIMD 重载 (C++26 起)
定义于头文件 <simd>
template < /*math-floating-point*/ V >

constexpr /*deduced-simd-t*/ < V >

logb ( const V & v_num ) ;
(S) (C++26 起)
附加重载 (C++11 起)
定义于头文件 <cmath>
template < class Integer >
double logb ( Integer num ) ;
(A) (C++23 起为 constexpr)
1-3) 从浮点参数 num 中提取无偏的与基数无关的指数值,并将其作为浮点值返回。 标准库为所有 cv 未限定浮点类型提供了 std::logb 的重载,作为参数的类型。 (since C++23)
S) SIMD重载对 v_num 执行逐元素的 std::logb 运算。
(定义参见 math-floating-point deduced-simd-t
(since C++26)
A) 为所有整数类型提供了额外的重载,这些类型被视为 double
(since C++11)

形式上,对于非零的 num ,无偏指数是指 log r |num| 的带符号整数部分(由本函数以浮点值形式返回),其中 r std:: numeric_limits < T > :: radix ,而 T num 的浮点类型。如果 num 是次正规数,则将其视为已正规化处理。

目录

参数

num - 浮点数或整数值

返回值

若无错误发生,将返回 num 的无偏指数作为带符号浮点数值。

如果发生定义域错误,则返回一个实现定义的值。

如果出现极点错误,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。

num 为零时可能出现定义域或值域错误。

如果实现支持 IEEE 浮点算术 (IEC 60559),

  • 如果 num 为 ±0,则返回 -∞ 并引发 FE_DIVBYZERO
  • 如果 num 为 ±∞,则返回 +∞。
  • 如果 num 为 NaN,则返回 NaN。
  • 在所有其他情况下,结果是精确的(永不引发 FE_INEXACT )且忽略 当前舍入模式

注释

POSIX 要求 ,如果 num 为 ±0,则发生极点错误。

std::logb 返回的指数值始终比 std::frexp 返回的指数小 1,这是由于不同的归一化要求所致:对于 std::logb 返回的指数 e |num*r -e
|
的取值范围在 1 r 之间(通常为 1 2 ),而对于 std::frexp 返回的指数 e |num*2 -e
|
的取值范围在 0.5 1 之间。

额外的重载并不要求完全按照 (A) 提供。只需确保对于整数类型的实参 num std :: logb ( num ) std :: logb ( static_cast < double > ( num ) ) 具有相同效果即可。

示例

比较不同的浮点数分解函数:

#include <cfenv>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <limits>
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
int main()
{
    double f = 123.45;
    std::cout << "给定数值 " << f << " 或十六进制格式 " << std::hexfloat
              << f << std::defaultfloat << ",\n";
    double f3;
    double f2 = std::modf(f, &f3);
    std::cout << "modf() 生成 " << f3 << " + " << f2 << '\n';
    int i;
    f2 = std::frexp(f, &i);
    std::cout << "frexp() 生成 " << f2 << " * 2^" << i << '\n';
    i = std::ilogb(f);
    std::cout << "logb()/ilogb() 生成 " << f / std::scalbn(1.0, i) << " * "
              << std::numeric_limits<double>::radix
              << "^" << std::ilogb(f) << '\n';
    // 错误处理
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    std::cout << "logb(0) = " << std::logb(0) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_DIVBYZERO))
        std::cout << "    触发 FE_DIVBYZERO 异常\n";
}

可能的输出:

给定数值 123.45 或十六进制格式 0x1.edccccccccccdp+6,
modf() 生成 123 + 0.45
frexp() 生成 0.964453 * 2^7
logb()/ilogb() 生成 1.92891 * 2^6
logb(0) = -Inf
    触发 FE_DIVBYZERO 异常

参见

(C++11) (C++11)
将数字分解为有效数字和以 2 为底的指数
(函数)
(C++11) (C++11) (C++11)
提取数字的指数
(函数)
(C++11) (C++11) (C++11) (C++11) (C++11) (C++11)
将数字乘以 FLT_RADIX 的指定次幂
(函数)
C 文档 for logb