std::scalbn, std::scalbnf, std::scalbnl, std::scalbln, std::scalblnf, std::scalblnl

来自cppreference.com
< cpp‎ | numeric‎ | math
 
 
 
常用数学函数
函数
基本运算
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)(C++11)(C++11)
指数函数
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
幂函数
(C++11)
(C++11)
三角与双曲函数
(C++11)
(C++11)
(C++11)
误差与伽马函数
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
临近整数的浮点运算
(C++11)(C++11)(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)(C++11)(C++11)
浮点操作函数
scalbnscalbln
(C++11)(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)(C++11)
(C++11)
分类/比较
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
宏常量
(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)
 
在标头 <cmath> 定义
int 指数
(1)
float       scalbn ( float num, int exp );

double      scalbn ( double num, int exp );

long double scalbn ( long double num, int exp );
(C++11 起)
(C++23 前)
constexpr /* 额外重载 */ scalbn( /* 额外重载 */ num, int exp );
(C++23 起)
float       scalbnf( float num, int exp );
(2) (C++11 起)
(C++23 起 constexpr)
long double scalbnl( long double num, int exp );
(3) (C++11 起)
(C++23 起 constexpr)
long 指数
(4)
float       scalbln ( float num, long exp );

double      scalbln ( double num, long exp );

long double scalbln ( long double num, long exp );
(C++11 起)
(C++23 前)
constexpr /* 额外重载 */ scalbln( /* 额外重载 */ num, long exp );
(C++23 起)
float       scalblnf( float num, long exp );
(5) (C++11 起)
(C++23 起 constexpr)
long double scalblnl( long double num, long exp );
(6) (C++11 起)
(C++23 起 constexpr)
在标头 <cmath> 定义
template< class Integer >
double scalbn( Integer num, int exp );
(A) (C++11 起)
(C++23 起 constexpr)
template< class Integer >
double scalbln( Integer num, long exp );
(B) (C++11 起)
(C++23 起 constexpr)
1-6) 将浮点值 num 乘以 FLT_RADIXexp 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::scalbnstd::scalbln 重载。 (C++23 起)
A,B) 为所有整数类型提供额外重载,将它们当做 double

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 numFLT_RADIXexp 次幂(num×FLT_RADIXexp
)。

如果发生上溢导致的值域错误,那么返回 ±HUGE_VAL±HUGE_VALF±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_RADIX2),std::scalbn 等价于 std::ldexp

尽管指定 std::scalbnstd::scalbln 会以高效率进行运算,当时在多数实现上它们的效率低于用算术运算符乘或除以二的幂。

函数名代表“新 scalb”,其中 scalb 是旧的非标准函数名,它的第二参数拥有浮点类型。

提供 std::scalbln 函数是因为从最小正浮点值放大到最大正有限值的因子可能大于标准保证的 INT_MAX 32767。特别是对于 80 位 long double,因子是 32828。

GNU 实现不会设置 errno,与 math_errhandling 无关。

额外重载不需要以 (A,B) 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::scalbn(num, exp)std::scalbn(static_cast<double>(num), exp) 的效果相同。
  • std::scalbln(num, exp)std::scalbln(static_cast<double>(num), exp) 的效果相同。

示例

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

可能的输出:

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

参阅

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