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

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分类
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在标头 <cmath> 定义
(1)
float       logb ( float num );

double      logb ( double num );

long double logb ( long double num );
(C++23 前)
constexpr /* 浮点数类型 */
            logb ( /* 浮点数类型 */ 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)
在标头 <simd> 定义
template< /*math-floating-point*/ V >

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

            logb ( const V& v_num );
(S) (C++26 起)
额外重载 (C++11 起)
在标头 <cmath> 定义
template< class Integer >
double      logb ( Integer num );
(A) (C++23 起为 constexpr)
1-3) 从浮点数实参 num 提取独立于基底的无偏指数,并将它作为浮点数返回。标准库提供所有以无 cv 限定的浮点数类型作为形参的类型的 std::logb 重载。(C++23 起)
S) SIMD 重载对 v_num 实施逐元素 std::logb
(参见 math-floating-pointdeduced-simd-t 的定义。)
(C++26 起)
A) 为所有整数类型提供额外重载,将它们当做 double
(C++11 起)

正式而言,无偏指数是非零 numlogr|num| 的有符号整数部分(此函数作为浮点数值返回),其中 rstd::numeric_limits<T>::radixTnum 的浮点数类型。如果 num 非正规,那么将它视为正规。

目录

[编辑] 参数

num - 浮点数或整数

[编辑] 返回值

如果没有发生错误,那么返回作为有符号浮点数的 num 的无偏指数。

如果发生定义域错误,那么返回值由实现定义。

如果发生极点错误,那么返回 -HUGE_VAL-HUGE_VALF-HUGE_VALL

[编辑] 错误处理

报告 math_errhandling 中指定的错误。

如果 num 为零,那么可能发生定义域或值域错误。

如果实现支持 IEEE 浮点数算术(IEC 60559),那么

  • 如果 num 是 ±0,那么返回 -∞ 并引发 FE_DIVBYZERO
  • 如果 num 是 ±∞,那么返回 +∞。
  • 如果 num 是 NaN,那么返回 NaN。
  • 所有其他情况下,结果是准确的(决不引发 FE_INEXACT)且忽略当前舍入模式

[编辑] 注解

POSIX 要求num 是 ±0 时发生极点错误。

std::logb 返回的指数值始终比 std::frexp 所返回的小 1,因为正规化要求不同:对于 std::logb 返回的指数 e|num*r-e
|
1r 之间(典型地在 12 之间),但对于 std::frexp 返回的指数 e|num*2-e
|
0.51 之间。

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::logb(num)std::logb(static_cast<double>(num)) 的效果相同。

[编辑] 示例

比较不同的浮点数分解函数:

#include <cfenv>
#include <cmath>
#include <limits>
#include <iostream>
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
 
int main()
{
    double f = 123.45;
    std::cout << "给定数字 " << f << "(十六进制表示为 " << std::hexfloat
              << f << std::defaultfloat << "),\n";
 
    double f3;
    double f2 = std::modf(f, &f3);
    std::cout << "modf() 会把它拆分成 " << f3 << " + " << f2 << '\n';
 
    int i;
    f2 = std::frexp(f, &i);
    std::cout << "frexp() 会把它拆分成 " << f2 << " * 2^" << i << '\n';
 
    i = std::ilogb(f);
    std::cout << "logb()/ilogb() 会把它拆分成 " << 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 << "    发生 FE_DIVBYZERO\n";
}

可能的输出:

给定数字 123.45(十六进制表示为 0x1.edccccccccccdp+6),
modf() 会把它拆分成 123 + 0.45
frexp() 会把它拆分成 0.964453 * 2^7
logb()/ilogb() 会把它拆分成 1.92891 * 2^6
logb(0) = -Inf
    发生 FE_DIVBYZERO

[编辑] 参阅

(C++11)(C++11)
将数分解为有效数字和以 2 为底的指数
(函数) [编辑]
(C++11)(C++11)(C++11)
提取数的指数
(函数) [编辑]
(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)
将数乘以 FLT_RADIX 的幂次
(函数) [编辑]
logb 的 C 文档