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头文件<tgmath.h>包含头文件<math.h>和<complex.h>,并定义了几个类型泛型宏,它们根据参数的类型确定哪些实际的或适用的复杂函数。
对于每个宏,参数的相应的实数类型在未被混合的math.h函数中是double的,被称为泛型参数(例如pow的两个参数都是泛型参数,但只有scalbn的第一个参数是泛型参数)。
当使用<tgmath.h>宏时,传递给泛型参数的参数类型决定了如下所述由宏选择哪个函数。 如果参数的类型与所选函数的参数类型不兼容,则行为是未定义的(例如,如果将一个复杂参数传递给实数tgmath宏:float complex fc; ceil(fc)或double complex dc ; double d; fmax(dc,d)是未定义行为的示例)。
注意:类型通用宏在C99中以实现定义的方式实现,但C11关键字_Generic使得可以以便携方式实现这些宏。
对于既有真实对象又有复杂对象的所有函数,都存在一个类型通用宏XXX,它调用以下任一项:
实际功能:
float
变型 XXXf
double
变型 XXX
long double
变型 XXXl
复杂功能:
float
变型 cXXXf
double
变型 cXXX
long double
变型 cXXXl
上述规则的一个例外是晶圆厂宏(参见下表)。
要调用的函数如下确定:
如果通用参数的任何参数都是虚构的,则在每个函数参考页面上分别指定行为(特别是,sin,cos,tag,cosh,sinh,tanh,asin,atan,asinh和atanh称为实函数, sin,tan,sinh,tanh,asin,atan,asinh和atanh的返回类型是虚构的,cos和cosh的返回类型是实数)
如果通用参数的任何参数都很复杂,则调用复杂函数,否则调用实函数。
如果通用参数的任何参数是long double
,则long double
调用该变体。否则,如果任何参数是double
或整数,则double
调用该变体。否则,float
调用变体。
类型通用宏如下所示:
Type-generic macro | Real function variants | Complex function variants | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
float | double | long double | float | double | long double | |
fabs | fabsf | fabs | fabsl | cabsf | cabs | cabsl |
exp | expf | exp | expl | cexpf | cexp | cexpl |
log | logf | log | logl | clogf | clog | clogl |
pow | powf | pow | powl | cpowf | cpow | cpowl |
sqrt | sqrtf | sqrt | sqrtl | csqrtf | csqrt | csqrtl |
sin | sinf | sin | sinl | csinf | csin | csinl |
cos | cosf | cos | cosl | ccosf | ccos | ccosl |
tan | tanf | tan | tanl | ctanf | ctan | ctanl |
asin | asinf | asin | asinl | casinf | casin | casinl |
acos | acosf | acos | acosl | cacosf | cacos | cacosl |
atan | atanf | atan | atanl | catanf | catan | catanl |
sinh | sinhf | sinh | sinhl | csinhf | csinh | csinhl |
cosh | coshf | cosh | coshl | ccoshf | ccosh | ccoshl |
tanh | tanhf | tanh | tanhl | ctanhf | ctanh | ctanhl |
asinh | asinhf | asinh | asinhl | casinhf | casinh | casinhl |
acosh | acoshf | acosh | acoshl | cacoshf | cacosh | cacoshl |
atanh | atanhf | atanh | atanhl | catanhf | catanh | catanhl |
对于没有复杂对象的所有函数,除了modf之外,还有一个类型通用宏XXX存在,它调用实函数的变体之一:
float
变型 XXXf
double
变型 XXX
long double
变型 XXXl
要调用的函数如下确定:
如果通用参数的任何参数是long double,则调用long double变体。 否则,如果泛型参数的任何参数是双精度型,则调用双精度型。 否则,调用float变量。
Type-generic macro | Real function variants | ||
---|---|---|---|
float | double | long double | |
atan2 | atan2f | atan2 | atan2l |
cbrt | cbrtf | cbrt | cbrtl |
ceil | ceilf | ceil | ceill |
copysign | copysignf | copysign | copysignl |
erf | erff | erf | erfl |
erfc | erfcf | erfc | erfcl |
exp2 | exp2f | exp2 | exp2l |
expm1 | expm1f | expm1 | expm1l |
fdim | fdimf | fdim | fdiml |
floor | floorf | floor | floorl |
fma | fmaf | fma | fmal |
fmax | fmaxf | fmax | fmaxl |
fmin | fminf | fmin | fminl |
fmod | fmodf | fmod | fmodl |
frexp | frexpf | frexp | frexpl |
hypot | hypotf | hypot | hypotl |
ilogb | ilogbf | ilogb | ilogbl |
ldexp | ldexpf | ldexp | ldexpl |
lgamma | lgammaf | lgamma | lgammal |
llrint | llrintf | llrint | llrintl |
llround | llroundf | llround | llroundl |
log10 | log10f | log10 | log10l |
log1p | log1pf | log1p | log1pl |
log2 | log2f | log2 | log2l |
logb | logbf | logb | logbl |
lrint | lrintf | lrint | lrintl |
lround | lroundf | lround | lroundl |
nearbyint | nearbyintf | nearbyint | nearbyintl |
nextafter | nextafterf | nextafter | nextafterl |
nexttoward | nexttowardf | nexttoward | nexttowardl |
remainder | remainderf | remainder | remainderl |
remquo | remquof | remquo | remquol |
rint | rintf | rint | rintl |
round | roundf | round | roundl |
scalbln | scalblnf | scalbln | scalblnl |
scalbn | scalbnf | scalbn | scalbnl |
tgamma | tgammaf | tgamma | tgammal |
trunc | truncf | trunc | truncl |
对于所有没有实际对应项的复数函数,都存在一个类型通用宏cXXX,它调用复杂函数的任何一种变体:
float
complex
变型 cXXXf
double
complex
变型 cXXX
long
double
complex
变型 cXXXl
要调用的函数如下确定:
如果通用参数的任何参数是实数,复数或虚数,则调用相应的复数函数。
Type-generic macro | Complex function variants | ||
---|---|---|---|
float | double | long double | |
carg | cargf | carg | cargl |
conj | conjf | conj | conjl |
creal | crealf | creal | creall |
cimag | cimagf | cimag | cimagl |
cproj | cprojf | cproj | cprojl |
#include <stdio.h>#include <tgmath.h> int main(void){ int i = 2; printf("sqrt(2) = %f\n", sqrt(i)); // argument type is int, calls sqrt float f = 0.5; printf("sin(0.5f) = %f\n", sin(f)); // argument type is float, calls sinf float complex dc = 1 + 0.5*I; float complex z = sqrt(dc); // argument type is float complex, calls csqrtf printf("sqrt(1 + 0.5i) = %f+%fi\n", creal(z), // argument type is float complex, calls crealf cimag(z)); // argument type is float complex, calls cimagf}
输出:
sqrt(2) = 1.414214sin(0.5f) = 0.479426sqrt(1 + 0.5i) = 1.029086+0.242934i
C11标准(ISO / IEC 9899:2011):
7.25类型通用数学<tgmath.h>(p:373-375)
C99标准(ISO / IEC 9899:1999):
7.22类型通用数学<tgmath.h>(p:335-337)