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?
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
在一些(特别是旧的)平台上(参见下面的评论),您可能需要这样做
#define _USE_MATH_DEFINES
然后包含必要的头文件:
#include <math.h>
PI的值可以通过:
M_PI
在我的math.h(2014)中,它被定义为:
# define M_PI 3.14159265358979323846 /* pi */
但请检查math.h以获得更多信息。摘自“旧”math.h(2009年):
/* Define _USE_MATH_DEFINES before including math.h to expose these macro
* definitions for common math constants. These are placed under an #ifdef
* since these commonly-defined names are not part of the C/C++ standards.
*/
然而:
在更新的平台上(至少在我的64位Ubuntu 14.04上),我不需要定义_use_math_definitions 在(最近的)Linux平台上,GNU扩展也提供了长double值: #定义M_PIl 3.141592653589793238462643383279502884L /* pi */
其他回答
我会这么做
template<typename T>
T const pi = std::acos(-T(1));
or
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。
C + + 20 std::数字pi
最后,它来了:http://eel.is/c++draft/numbers
main.cpp
#include <numbers> // std::numbers
#include <iomanip>
#include <iostream>
int main() {
std::cout << std::fixed << std::setprecision(20);
std::cout << "float " << std::numbers::pi_v<float> << std::endl;
std::cout << "double " << std::numbers::pi << std::endl;
std::cout << "long double " << std::numbers::pi_v<long double> << std::endl;
std::cout << "exact " << "3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944" << std::endl;
}
其中,精确的计算结果为:
echo "scale=60; 4*a(1)" | BC_LINE_LENGTH=0 bc -l
如何使用Bash命令计算pi
编译并运行:
g++-10 -ggdb3 -O0 -std=c++20 -Wall -Wextra -pedantic -o main.out main.cpp
./main.out
输出:
float 3.14159274101257324219
double 3.14159265358979311600
long double 3.14159265358979323851
exact 3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944
在Ubuntu 20.04 amd64, GCC 10.2.0上测试
已接受的建议如下:
5.0. “头”(头) 在表[tab: cppp .library.]Headers],需要添加一个新的<math>头。 […] 命名空间STD { 命名空间math { template<typename T > inline constexpr T pi_v = undefined; Inline constexpr double PI = pi_v<double>;
还有一个std::numbers::e当然:-)如何计算欧拉常数或欧拉驱动在c++ ?
这些常量使用c++ 14变量模板特性:有什么使用例子吗?
在草案的早期版本中,常量位于std::math::pi: http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2019/p0631r7.pdf之下
你也可以使用boost,它为所请求的类型定义了最精确的重要数学常数(例如float vs double)。
const double pi = boost::math::constants::pi<double>();
查看boost文档以获得更多示例。
我从大学(也许是高中)就开始背圆周率到11位,所以这一直是我的首选方法:
#ifndef PI
#define PI 3.14159265359
#endif
M_PI, M_PI_2, M_PI_4等值不是标准的c++,因此constexpr似乎是更好的解决方案。不同的const表达式可以计算相同的pi,它关心我是否他们(所有)提供了完整的精度。c++标准没有明确提到如何计算圆周率。因此,我倾向于手动定义圆周率。我想分享下面的解决方案,它支持圆周率的所有分数的完全准确。
#include <ratio>
#include <iostream>
template<typename RATIO>
constexpr double dpipart()
{
long double const pi = 3.14159265358979323846264338327950288419716939937510582097494459230781640628620899863;
return static_cast<double>(pi * RATIO::num / RATIO::den);
}
int main()
{
std::cout << dpipart<std::ratio<-1, 6>>() << std::endl;
}