来自math.h的Posix手册页:

   The  <math.h>  header  shall  provide for the following constants.  The
   values are of type double and are accurate within the precision of  the
   double type.

   M_PI   Value of pi

   M_PI_2 Value of pi/2

   M_PI_4 Value of pi/4

   M_1_PI Value of 1/pi

   M_2_PI Value of 2/pi

   M_2_SQRTPI
          Value of 2/ sqrt pi

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。

我刚刚看到了Danny Kalev写的一篇文章，它为c++ 14及以上版本提供了一个很好的建议。

template<typename T>
constexpr T pi = T(3.1415926535897932385);

我认为这非常酷(尽管我会在其中使用最高精度的PI)，特别是因为模板可以基于类型使用它。

template<typename T>
T circular_area(T r) {
  return pi<T> * r * r;
}
double darea= circular_area(5.5);//uses pi<double>
float farea= circular_area(5.5f);//uses pi<float>

你可以这样做:

#include <cmath>
#ifndef M_PI
#define M_PI (3.14159265358979323846)
#endif

如果M_PI已经在cmath中定义，那么除了包含cmath之外，它不会做任何其他事情。如果M_PI没有定义(在Visual Studio中就是这种情况)，它会定义它。在这两种情况下，都可以使用M_PI来获取pi的值。

这个圆周率值来自Qt Creator的qmath.h。

我建议你只输入你需要的精度。这不会为您的执行增加计算时间，并且无需使用任何头文件或#define即可移植。计算acos或atan总是比使用预先计算的值更昂贵。

const double PI  =3.141592653589793238463;
const float  PI_F=3.14159265358979f;

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;
}