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std::pow, std::powf, std::powl

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(C++11)
(C++11)
マクロ定数
(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)
 
ヘッダ <cmath> で定義
(1)
float       pow ( float base, float exp );
float       powf( float base, float exp );
(C++11以上)
double      pow ( double base, double exp );
(2)
(3)
long double pow ( long double base, long double exp );
long double powl( long double base, long double exp );
(C++11以上)
float       pow ( float base, int iexp );
(4) (C++11未満)
double      pow ( double base, int iexp );
(5) (C++11未満)
long double pow ( long double base, int iexp );
(6) (C++11未満)
昇格後の型    pow ( 算術型1 base, 算術型2 exp );
(7) (C++11以上)
1-6) baseexp 乗または iexp 乗の値を計算します。
7) 1-3) でカバーされない算術型の引数のすべての組み合わせに対するオーバーロード集合または関数テンプレート。 いずれかの引数が整数型の場合、それは double にキャストされます。 いずれかの引数が long double の場合、戻り値型も long double になり、そうでなければ戻り値型は必ず double になります。

目次

[編集] 引数

base - 浮動小数点または整数型の値としての底
exp - 浮動小数点または整数型の値としての指数
iexp - 整数値としての指数

[編集] 戻り値

エラーが発生しなければ、 baseexp (または iexp) 乗 (baseexp
) が返されます。

定義域エラーが発生した場合、処理系定義の値 (サポートされていれば NaN) が返されます。

極エラーまたはオーバーフローによる値域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値域エラーが発生した場合、 (丸めた後の) 正しい値が返されます。

[編集] エラー処理

math_errhandling で規定されている通りにエラーが報告されます。

base が有限な負の値で exp が有限な非整数の場合、定義域エラーおよび値域エラーが発生するかもしれません。

base がゼロで exp がゼロの場合、定義域エラーが発生するかもしれません。

base がゼロで exp が負の場合、定義域エラーまたは極エラーが発生するかもしれません。

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

  • pow(+0, exp) は、 exp が負の奇数であれば、 +∞ を返し、 FE_DIVBYZERO を発生させます。
  • pow(-0, exp) は、 exp が負の奇数であれば、 -∞ を返し、 FE_DIVBYZERO を発生させます。
  • pow(±0, exp) は、 exp が負の有限な偶数または非整数であれば、 +∞ を返し、 FE_DIVBYZERO を発生させます。
  • pow(±0, -) は +∞ を返し、 FE_DIVBYZERO を発生させるかもしれません。
  • pow(+0, exp) は、 exp が正の奇数であれば、 +0 を返します。
  • pow(-0, exp) は、 exp が正の奇数であれば、 -0 を返します。
  • pow(±0, exp) は、 exp が正の非整数または正の偶数であれば、 +0 を返します。
  • pow(-1, ±∞)1 を返します。
  • pow(+1, exp) は、任意の exp について (expNaN であっても)、 1 を返します。
  • pow(base, ±0) は、任意の base について (baseNaN であっても)、 1 を返します。
  • pow(base, exp) は、 base が有限な負の値で exp が有限な非整数であれば、 NaN を返し、 FE_INVALID を発生させます。
  • pow(base, -) は、任意の |base|<1 について、 +∞ を返します。
  • pow(base, -) は、任意の |base|>1 について、 +0 を返します。
  • pow(base, +) は、任意の |base|<1 について、 +0 を返します。
  • pow(base, +) は、任意の |base|>1 について、 +∞ を返します。
  • pow(-∞, exp) は、 exp が負の奇数であれば、 -0 を返します。
  • pow(-∞, exp) は、 exp が負の非整数または偶数であれば、 +0 を返します。
  • pow(-∞, exp) は、 exp が正の奇数であれば、 -∞ を返します。
  • pow(-∞, exp) は、 exp が正の非整数または偶数であれば、 +∞ を返します。
  • pow(+∞, exp) は、任意の負の exp について、 +0 を返します。
  • pow(+∞, exp) は、任意の正の exp について、 +∞ を返します。
  • 以上のいずれでもなく、いずれかの引数が NaN であれば、 NaN が返されます。

[編集] ノート

pow(float, int) は、 C++11 までは (オーバーロード 4 によって) float を返してしましたが、 C++11 以降は (オーバーロード 7 によって) double を返します。

std::pow は負の値の根を取得するために使用することはできませんが、 exp が 1/3 である一般的なケースに対しては std::cbrt が提供されています。

[編集]

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <cerrno>
#include <cfenv>
#include <cstring>
 
#pragma STDC FENV_ACCESS ON
int main()
{
    // 一般的な使用方法
    std::cout << "pow(2, 10) = " << std::pow(2,10) << '\n'
              << "pow(2, 0.5) = " << std::pow(2,0.5) << '\n'
              << "pow(-2, -3) = " << std::pow(-2,-3) << '\n';
    // 特殊な値
    std::cout << "pow(-1, NAN) = " << std::pow(-1,NAN) << '\n'
              << "pow(+1, NAN) = " << std::pow(+1,NAN) << '\n'
              << "pow(INFINITY, 2) = " << std::pow(INFINITY, 2) << '\n'
              << "pow(INFINITY, -1) = " << std::pow(INFINITY, -1) << '\n';
    // エラー処理
    errno = 0;
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    std::cout << "pow(-1, 1/3) = " << std::pow(-1, 1.0/3) << '\n';
    if (errno == EDOM)
        std::cout << "    errno == EDOM " << std::strerror(errno) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_INVALID))
        std::cout << "    FE_INVALID raised\n";
 
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    std::cout << "pow(-0, -3) = " << std::pow(-0.0, -3) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_DIVBYZERO))
        std::cout << "    FE_DIVBYZERO raised\n";
}

出力例:

pow(2, 10) = 1024
pow(2, 0.5) = 1.41421
pow(-2, -3) = -0.125
pow(-1, NAN) = nan
pow(+1, NAN) = 1
pow(INFINITY, 2) = inf
pow(INFINITY, -1) = 0
pow(-1, 1/3) = -nan
    errno == EDOM Numerical argument out of domain
    FE_INVALID raised
pow(-0, -3) = -inf
    FE_DIVBYZERO raised

[編集] 関連項目

(C++11)(C++11)
平方根 (x) を計算します
(関数) [edit]
(C++11)(C++11)(C++11)
立方根 (3x) を計算します
(関数) [edit]
(C++11)(C++11)(C++11)
2つの値の二乗和の平方根 (x2
+y2
) を計算します
(関数) [edit]
片方または両方の引数が複素数かもしれない複素冪関数
(関数テンプレート) [edit]
2つの valarray または valarray と値に関数 std::pow を適用します
(関数テンプレート) [edit]