C 编程/math.h

math.h 是 C 编程语言标准库中的一个头文件，用于基本数学运算。大多数函数涉及浮点数的使用。C++ 为了兼容性也实现了这些函数，并在头文件 cmath 中声明它们（C99 函数在当前 C++ 标准（C++ 98）中不可用）。

所有接受或返回角度的函数都以弧度为单位工作。

所有函数都接受 double 作为浮点参数，除非另有说明。在 C99 中，要使用 float 或 long double，分别在名称后附加 f 或 l。

作用于整数的数学库函数，例如 abs、labs、div 和 ldiv，在 stdlib.h 头文件中指定。

C99 之前的函数

名称	描述
`acos`	反余弦
`asin`	反正弦
`atan`	单参数反正切
`atan2`	双参数反正切
`ceil`	向上取整，不小于参数的最小整数
`cos`	余弦
`cosh`	双曲余弦
`cbrt`	立方根
`exp`	指数函数
`fabs`	绝对值（浮点数）
`floor`	向下取整，不大于参数的最大整数
`fmod`	浮点余数： `x - y*(int)(x/y)`
`frexp`	将浮点数分解为尾数和指数
`ldexp`	将浮点数按指数缩放（参见文章）
`log`	自然对数
`log10`	以 10 为底的对数
`modf(x,p)`	返回 x 的小数部分，并将整数部分存储在指针 p 指向的位置
`pow(x,y)`	将 x 乘以 y 次方，x^y
`sin`	正弦
`sinh`	双曲正弦
`sqrt`	平方根
`tan`	正切
`tanh`	双曲正切]]

(要查找将字符串转换为浮点数的函数 (atof()、strtod() 等)，请参见 C 编程/C 参考/stdlib.h)

(要查找将浮点数转换为字符串的函数 (snprintf()、itoa() 等)，请参见 C 编程/C 参考/stdio.h 和 C_Programming/C_Reference/stdlib.h#itoa)

C99 函数

名称	描述
`acosh`	反双曲余弦
`asinh`	反双曲正弦
`atanh`	反双曲正切
`cbrt`	立方根
`copysign(x,y)`	返回 x 的值，符号与 y 相同
`erf`	误差函数
`erfc`	互补误差函数
`exp2(x)`	将 2 乘以 x 次方，2^x
`expm1(x)`	x 的指数减 1，e^x − 1
`fdim(x,y)`	x 和 y 之间的正差，fmax(x−y, 0)
`fma(x,y,z)`	乘法并加法，(x * y) + z
`fmax(x,y)`	x 和 y 中的最大值
`fmin(x,y)`	x 和 y 中的最小值
`hypot(x,y)`	斜边，sqrt(x² + y²)
`ilogb`	浮点值的指数，转换为 `int`
`lgamma`	伽马函数的绝对值的自然对数
`llrint`	四舍五入为整数（返回 `long long`），使用当前舍入模式
`lrint`	四舍五入为整数（返回 `long`），使用当前舍入模式
`llround`	四舍五入为整数（返回 `long long`）
`lround`	四舍五入为整数（返回 `long`）
`log1p(x)`	1 + x 的自然对数
`log2`	以 2 为底的对数
`logb`	从浮点数中提取指数
`nan(s)`	返回 NaN，可能使用字符串参数
`nearbyint`	将浮点数四舍五入为最接近的整数
`nextafter(x,y)`	返回 x 之后的可表示值（朝向 y）
`nexttoward(x,y)`	与 `nextafter` 相同，只是 y 始终是 `long double`
`remainder(x,y)`	计算余数，如 IEC 60559 要求的那样
`remquo(x,y,p)`	与 `remainder` 相同，但将商（作为 `int`）存储在指针 p 的目标位置
`rint`	四舍五入为整数（返回 `double`），使用当前舍入模式
`round`	四舍五入为整数（返回 `double`），将中间值四舍五入为远离零的方向
`scalbln(x,n)`	x * `FLT_RADIX`ⁿ (n 是 `long`)
`scalbn(x,n)`	x * `FLT_RADIX`ⁿ (n 是 `int`)
`tgamma`	伽马函数
`trunc`	截断浮点数

XSI 扩展

额外的函数可能作为 X/Open 系统接口扩展提供。这些函数未出现在任何 ANSI 或 ISO C 标准中。

名称	描述
`j0(x)`	x 的第一类零阶贝塞尔函数
`j1(x)`	x 的第一类一阶贝塞尔函数
`jn(n,x)`	x 的第一类 n 阶贝塞尔函数
`scalb(x,y)`	x * `FLT_RADIX`^y (x 和 y 是 `double`)
`y0(x)`	x 的第二类零阶贝塞尔函数
`y1(x)`	x 的第二类一阶贝塞尔函数
`yn(n,x)`	x 的第二类 n 阶贝塞尔函数

double 到字符串的转换函数 ecvt、fcvt 和 gcvt 已被弃用，建议使用 sprintf。

数学常量 (非标准)

名称	描述
`M_E`	自然对数的底。
`M_LOG2E`	M_E 的以 2 为底的对数。
`M_LOG10E`	M_E 的以 10 为底的对数。
`M_LN2`	2 的自然对数。
`M_LN10`	10 的自然对数。
`M_PI`	圆周率，圆的周长与其直径之比。
`M_PI_2`	圆周率除以二。
`M_PI_4`	圆周率除以四。
`M_1_PI`	圆周率的倒数 (1/pi)。
`M_2_PI`	圆周率的倒数的两倍。
`M_2_SQRTPI`	圆周率的平方根的倒数的两倍。
`M_SQRT2`	2 的平方根。
`M_SQRT1_2`	2 的平方根的倒数（也是 1/2 的平方根）。

所有值都是 double 类型。作为扩展，GNU C 库还定义了这些常量，类型为 long double。long double 宏在其名称后附加了一个小写字母 ‘l’：M_El、M_PIl 等等。这些常量只有在定义了 _GNU_SOURCE 时才可用。

注意：一些程序使用名为 PI 的常量，其值与 M_PI 相同。此常量不是标准的；它可能出现在一些旧的 AT&T 头文件中，并且在 Stroustrup 的 C++ 著作中有所提及。它侵犯了用户的命名空间，因此 GNU C 库没有定义它。修复为期望此常量的程序很简单：将整个程序中的 PI 替换为 M_PI，或者在编译器命令行中添加 ‘-DPI=M_PI’。

虽然这些常量很常见，但它们不是 C 标准的一部分，因此大多数现代编译器需要显式定义（例如，Microsoft Visual C++ 中的 _USE_MATH_DEFINES^[1]）才能在包含 math.h 时定义它们。

外部链接

math.h: 数学声明 – 基本定义参考，The Single UNIX® Specification，版本 7，来自 The Open Group
从 C 继承的 C++ 数学函数参考

参考文献

↑ 数学常量，MSDN。

[1] 数学常量，MSDN。

[1]