math.h

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math.h ist eine Header-Datei in der Standard C Library der Programmiersprache C. Sie wurde für mathematische Funktionen entwickelt. Die Programmiersprache C++ benutzt die Funktionen ebenfalls, um die Kompatibilität von C zu C++ zu gewährleisten, und deklariert sie in der Header-Datei cmath (dort ohne die Dateinamenserweiterung „.h“ verwendet).

Alle Funktionen, die einen Winkel einlesen oder ausgeben, arbeiten mit Radiant. Die meisten Funktionen arbeiten mit Gleitkommazahlen. Mathematische Funktionen, die mit ganzzahligen Werten (Integer) arbeiten, wie abv, labs, div oder ldiv, sind stattdessen in der Header-Datei stdlib.h vertreten.

Funktionen bis C95[Bearbeiten]

In den Normen bis einschließlich C95 waren die folgenden Funktionen deklariert.

Name Beschreibung Mathematische Formulierung
acos Arkuskosinus \arccos x
asin Arkussinus \arcsin x
atan Arkustangens \arctan x
atan2 „Arkustangens“ mit zwei Argumenten \operatorname{atan2}(y, x)
ceil Aufrundungsfunktion \lceil x \rceil
cos Kosinus \cos x
cosh Kosinus Hyperbolicus \cosh x
exp Exponentialfunktion e^x
fabs Betragsfunktion |x|
floor Ganzteilfunktion \lfloor x \rfloor
fmod Führt die Modulo Funktion für Gleitkommazahlen durch x \bmod y
frexp Teilt eine Gleitkommazahl in Faktor und Potenz mit der Basis 2 auf
ldexp Multipliziert den ersten Parameter mit 2 um den zweiten Parameter potenziert x 2^y
log Natürlicher Logarithmus \ln x
log10 Logarithmus zur Basis 10 \log_{10} x
modf Teilt eine Gleitkommazahl in zwei Zahlen auf, vor und nach dem Komma
pow Potenziert ersten mit dem zweiten Parameter x^y
sin Sinus \sin x
sinh Sinus Hyperbolicus \sinh x
sqrt Quadratwurzel \sqrt x
tan Tangens \tan x
tanh Tangens Hyperbolicus \tanh x

C99-Funktionen[Bearbeiten]

Mit der Norm C99 wurde math.h um die folgenden Funktionen erweitert.

Name Beschreibung Mathematische Formulierung
acosh Areakosinus Hyperbolicus \operatorname{arcosh} x
asinh Areasinus Hyperbolicus \operatorname{arsinh} x
atanh Areatangens Hyperbolicus \operatorname{artanh} x
cbrt Kubikwurzel \sqrt[3]x
copysign(x,y) gibt den Wert von x mit dem Vorzeichen von y zurück |x|\cdot \operatorname{sgn} y
erf Fehlerfunktion \operatorname{erf} x
erfc Gibt den Komplementärfehler von x zurück \operatorname{erfc} x
exp2(x) Potenziert 2 mit dem übergebenen Parameter 2^x
expm1(x) Liefert den Wert von exp()-1 zurück e^x-1
fdim(x,y) Positive Differenz \max(0, x-y)
fma(x,y,z) Multipliziert und Addiert xy+z
fmax(x,y) Maximum \max(x, y)
fmin(x,y) Minimum \min(x, y)
hypot(x,y) Hypotenuse \sqrt{(x^2+y^2)}
ilogb wie logb, gibt allerdings int zurück (int)logb(x)
lgamma Logarithmus der Gammafunktion \ln|\Gamma(x)|
llrint Rundungsfunktion
lrint Rundungsfunktion
llround Rundungsfunktion
lround Rundungsfunktion
log1p(x) Natürlicher Logarithmus von 1 + x \ln(1+x)
log2 Logarithmus zur Basis 2 \operatorname{lb} x
logb Liefert den ganzzahligen Exponenten einer Gleitkommazahl als Gleitkommazahl \operatorname{rint}(\log_{\mathrm{FLT\_RADIX}}|x|)
nan(s) Ein NaN erzeugen 0/0
nearbyint Rundet Gleitkommazahlen zum nächsten Integer
nextafter(x,y) Gibt die nächst darstellbare Zahl nach x (Richtung y) zurück
nexttoward(x,y) Genauso wie nextafter, bis auf y wird immer als long double zurückgegeben
remainder(x,y) Rest einer Division
remquo(x,y,p) Genauso wie remainder, speichert jedoch den Quotienten (als int) als Ziel des Zeigers p
rint Rundet je nach Rundungsmodus zum nächsten Integer, gibt eine Gleitkommazahl zurück
round kaufmännische Rundungsfunktion \lfloor x + 0{,}5\rfloor
scalbln(x,y) x * FLT_RADIXy (y ist long) x\cdot\mathrm{FLT\_RADIX}^y
scalbn(x,y) x * FLT_RADIXy (y ist int) x\cdot\mathrm{FLT\_RADIX}^y
tgamma Gammafunktion \Gamma(x)
trunc Beschneidet eine Gleitkommazahl, d. h. rundet „Richtung Null“ \begin{cases}
  \lfloor x \rfloor, & x\ge 0\\
  \lceil x \rceil,   & x<0
\end{cases}

Beispiel[Bearbeiten]

#include <stdio.h>
#include <math.h>
 
int main( void ) {
    float a = 5, b = 4, c;
    c = pow(a, b);
    printf("%f hoch %f ist %f\n", a, b, c);
    return 0;
}

Weblinks[Bearbeiten]