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std::expm1, std::expm1f, std::expm1l

From cppreference.com
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ヘッダー <cmath> で定義
(1)
float       expm1 ( float num );

double      expm1 ( double num );

long double expm1 ( long double num );
(C++23まで)
/*浮動小数点数型*/
            expm1 ( /*浮動小数点数型*/ num );
(C++23から)
(C++26 以降 constexpr)
float       expm1f( float num );
(2) (C++11以降)
(C++26 以降 constexpr)
long double expm1l( long double num );
(3) (C++11以降)
(C++26 以降 constexpr)
ヘッダー <simd> で定義
template< /*math-floating-point*/ V >

constexpr /*deduced-simd-t*/<V>

            expm1 ( const V& v_num );
(S) (C++26以降)
ヘッダー <cmath> で定義
template< class Integer >
double      expm1 ( Integer num );
(A) (C++26 以降 constexpr)
1-3) 与えられたべき乗 num における eネイピア数2.7182818...)を計算し、そこから 1.0 を引きます。この関数は、num がゼロに近い場合、式 std::exp(num) - 1.0 よりも高精度です。ライブラリは、パラメータの型として、すべての cv-修飾されていない浮動小数点数型に対して std::expm1 のオーバーロードを提供します。(since C++23)
S) SIMD オーバーロードは、v_num に対して要素ごとの std::expm1 を実行します。
(定義については、math-floating-point および deduced-simd-t を参照してください。)
(C++26以降)
A) すべての整数型に対する追加のオーバーロードが提供されます。これらは double として扱われます。
(C++11以降)

目次

[編集] Parameters

num - 浮動小数点数または整数値

[編集] Return value

エラーが発生しなかった場合、enum
-1
が返されます。

オーバーフローによる範囲エラーが発生した場合、+HUGE_VAL+HUGE_VALF、または +HUGE_VALL が返されます。

アンダーフローによる範囲エラーが発生した場合、正確な結果 (丸め後) が返される。

[編集] Error handling

エラーは math_errhandling で指定された通りに報告される。

実装がIEEE浮動小数点算術 (IEC 60559) をサポートしている場合、

  • 引数が ±0 の場合、引数は変更されずに返されます。
  • 引数が -∞ の場合、-1 が返されます。
  • 引数が +∞ の場合、+∞ が返されます。
  • 引数が NaN の場合、NaN が返されます。

[編集] Notes

関数 std::expm1std::log1p は、例えば小さな日次金利の計算など、金融計算に役立ちます。 (1+x)n
-1
std::expm1(n * std::log1p(x)) として表現できます。これらの関数は、逆双曲線関数の正確な記述を単純化します。

IEEE互換の型 double の場合、709.8 < num であればオーバーフローが保証されます。

追加のオーバーロードは、(A) とまったく同じように提供される必要はありません。整数型の引数 num に対して、std::expm1(num)std::expm1(static_cast<double>(num)) と同じ効果を持つことを保証するのに十分であればよいのです。

[編集] Example

#include <cerrno>
#include <cfenv>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <iostream>
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
 
int main()
{
    std::cout << "expm1(1) = " << std::expm1(1) << '\n'
              << "Interest earned in 2 days on $100, compounded daily at 1%\n"
              << "    on a 30/360 calendar = "
              << 100 * std::expm1(2 * std::log1p(0.01 / 360)) << '\n'
              << "exp(1e-16)-1 = " << std::exp(1e-16) - 1
              << ", but expm1(1e-16) = " << std::expm1(1e-16) << '\n';
 
    // special values
    std::cout << "expm1(-0) = " << std::expm1(-0.0) << '\n'
              << "expm1(-Inf) = " << std::expm1(-INFINITY) << '\n';
 
    // error handling
    errno = 0;
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
 
    std::cout << "expm1(710) = " << std::expm1(710) << '\n';
 
    if (errno == ERANGE)
        std::cout << "    errno == ERANGE: " << std::strerror(errno) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_OVERFLOW))
        std::cout << "    FE_OVERFLOW raised\n";
}

実行結果の例

expm1(1) = 1.71828
Interest earned in 2 days on $100, compounded daily at 1%
    on a 30/360 calendar = 0.00555563
exp(1e-16)-1 = 0, but expm1(1e-16) = 1e-16
expm1(-0) = -0
expm1(-Inf) = -1
expm1(710) = inf
    errno == ERANGE: Result too large
    FE_OVERFLOW raised

[編集] See also

(C++11)(C++11)
与えられたべき乗に累乗した e を返す (ex)
(関数) [編集]
(C++11)(C++11)(C++11)
与えられたべき乗に累乗した 2 を返す (2x)
(関数) [編集]
(C++11)(C++11)(C++11)
与えられた数値に 1 を足した値の自然対数 (e を底とする) (ln(1+x))
(関数) [編集]
English 日本語 中文(简体) 中文(繁體)