我一直在研究。net反汇编和GCC源代码，但似乎在任何地方都找不到sin()和其他数学函数的实际实现…他们似乎总是在引用别的东西。
有人能帮我找到他们吗?我觉得不太可能运行C语言的所有硬件都支持三角函数，所以一定有软件算法，对吧?
我知道有几种方法可以计算函数，并且为了好玩，我写了自己的例程来使用泰勒级数计算函数。我很好奇生产语言是如何做到这一点的，因为我的所有实现总是慢几个数量级，尽管我认为我的算法非常聪明(显然不是)。
当前回答
不要用泰勒级数。切比雪夫多项式更快更准确，正如上面几个人指出的那样。下面是一个实现(最初来自ZX Spectrum ROM): https://albertveli.wordpress.com/2015/01/10/zx-sine/
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盲汉回答的改进版代码
#define EPSILON .0000000000001
// this is smallest effective threshold, at least on my OS (WSL ubuntu 18)
// possibly because factorial part turns 0 at some point
// and it happens faster then series element turns 0;
// validation was made against sin() from <math.h>
double ft_sin(double x)
{
int k = 2;
double r = x;
double acc = 1;
double den = 1;
double num = x;
// precision drops rapidly when x is not close to 0
// so move x to 0 as close as possible
while (x > PI)
x -= PI;
while (x < -PI)
x += PI;
if (x > PI / 2)
return (ft_sin(PI - x));
if (x < -PI / 2)
return (ft_sin(-PI - x));
// not using fabs for performance reasons
while (acc > EPSILON || acc < -EPSILON)
{
num *= -x * x;
den *= k * (k + 1);
acc = num / den;
r += acc;
k += 2;
}
return (r);
}
对于罪恶，用泰勒展开可以得到
Sin (x) = x - x^3/3!+ x ^ 5/5 !- x ^ 7/7 !+……(1）
您将继续添加项，直到它们之间的差异低于可接受的容忍水平，或者只是有限的步数(更快，但不太精确)。举个例子:
float sin(float x)
{
float res=0, pow=x, fact=1;
for(int i=0; i<5; ++i)
{
res+=pow/fact;
pow*=-1*x*x;
fact*=(2*(i+1))*(2*(i+1)+1);
}
return res;
}
注:(1)适用于小角度的近似值sin(x)=x。对于更大的角度，你需要计算越来越多的项才能得到可接受的结果。 你可以使用while参数并继续，以达到一定的准确性:
double sin (double x){
int i = 1;
double cur = x;
double acc = 1;
double fact= 1;
double pow = x;
while (fabs(acc) > .00000001 && i < 100){
fact *= ((2*i)*(2*i+1));
pow *= -1 * x*x;
acc = pow / fact;
cur += acc;
i++;
}
return cur;
}
使用泰勒级数，试着找出级数项之间的关系这样你就不用一遍又一遍地计算了
下面是一个关于余窦的例子:
double cosinus(double x, double prec)
{
double t, s ;
int p;
p = 0;
s = 1.0;
t = 1.0;
while(fabs(t/s) > prec)
{
p++;
t = (-t * x * x) / ((2 * p - 1) * (2 * p));
s += t;
}
return s;
}
使用这个，我们可以得到新的和项使用已经使用的和项(我们避免阶乘和x2p)
如果你想要一个软件实现，而不是硬件实现，可以在《数值公式》的第5章中找到这个问题的明确答案。我的副本在一个盒子里，所以我不能给出细节，但简短的版本(如果我没记错的话)是你把tan(theta/2)作为你的基本操作，然后从那里计算其他的。计算是用级数近似完成的，但它比泰勒级数收敛得快得多。
抱歉，我没拿到书就想不起来了。
没有什么比点击源代码，看看人们是如何在常用的库中实际完成它的了;让我们特别看看一个C库实现。我选择了uLibC。
这是sin函数:
http://git.uclibc.org/uClibc/tree/libm/s_sin.c
看起来它处理了一些特殊情况，然后执行一些参数约简，将输入映射到范围[-pi/4,pi/4]，(将参数分成两部分，一个大的部分和一个尾巴)，然后调用
http://git.uclibc.org/uClibc/tree/libm/k_sin.c
然后作用于这两个部分。 如果没有尾巴，则使用13次多项式生成近似答案。 如果有尾巴，根据sin(x+y) = sin(x) + sin'(x')y的原理，你会得到一个小的修正
