如何在c++中使用圆周率常数

我想在一些c++程序中使用PI常数和三角函数。我得到三角函数包含<math。h>。然而，在这个头文件中似乎没有PI的定义。

如何获得PI而不手动定义它?

当前回答

我会这么做

template<typename T>
T const pi = std::acos(-T(1));

template<typename T>
T const pi = std::arg(-std::log(T(2)));

我不会把π输入到你需要的精度。这到底是什么意思?你需要的精度是T的精度，但是我们对T一无所知。

你可能会说:What are You talking about?T是float, double或long double。因此，只需输入long double的精度，即。

template<typename T>
T const pi = static_cast<T>(/* long double precision π */);

但是你真的知道在未来的标准中不会有比long double精度更高的新的浮点类型吗?你不。

这就是为什么第一个解很漂亮。可以肯定的是，这个标准将会使三角函数过载而产生一种新的类型。

请不要说三角函数在初始化时的计算是性能损失。

其他回答

Pi可计算为atan(1)*4。您可以这样计算值并缓存它。

因为官方标准库没有定义常数PI，你必须自己定义它。因此，对于你的问题“如何获得PI而不手动定义它?”的答案是“你没有——或者你依赖于一些特定于编译器的扩展。”如果你不关心可移植性，你可以查看编译器手册。

c++允许你编写

const double PI = std::atan(1.0)*4;

但是这个常数的初始化不能保证是静态的。然而，g++编译器将这些数学函数作为内在函数处理，并能够在编译时计算这个常量表达式。

标准c++没有圆周率的常数。

许多c++编译器在cmath中定义M_PI(或在math.h中定义C)作为一个非标准扩展。在看到它之前，您可能必须#define _use_math_definitions。

在c++ 20标准库中，π被定义为std::numbers::pi_v，用于浮点数、双精度数和长双精度数。

#include <numbers>
auto n = std::numbers::pi_v<float>;

并且可以专门化为用户定义的类型。

而是从芯片上的FPU单元获取:

double get_PI()
{
    double pi;
    __asm
    {
        fldpi
        fstp pi
    }
    return pi;
}

double PI = get_PI();

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