C++ 数字
通常,当我们需要用到数字时,我们会使用原始的数据类型,如 int、short、long、float 和 double 等等。这些用于数字的数据类型,其可能的值和数值范围,我们已经在 C++ 数据类型一章中讨论过。
C++ 定义数字
我们已经在之前章节的各种实例中定义过数字。下面是一个 C++ 中定义各种类型数字的综合实例:
实例
#include<iostream>usingnamespacestd;
intmain(){// 数字定义shorts;
inti;
longl;
floatf;
doubled;
// 数字赋值s = 10;
i = 1000;
l = 1000000;
f = 230.47;
d = 30949.374;
// 数字输出cout << "short s :" << s << endl;
cout << "int i :" << i << endl;
cout << "long l :" << l << endl;
cout << "float f :" << f << endl;
cout << "double d :" << d << endl;
return0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
short s :10 int i :1000 long l :1000000 float f :230.47 double d :30949.4
C++ 数学运算
在 C++ 中,除了可以创建各种函数,还包含了各种有用的函数供您使用。这些函数写在标准 C 和 C++ 库中,叫做内置函数。您可以在程序中引用这些函数。
C++ 内置了丰富的数学函数,可对各种数字进行运算。下表列出了 C++ 中一些有用的内置的数学函数。
为了利用这些函数,您需要引用数学头文件 <cmath>。
| 序号 | 函数 & 描述 |
|---|---|
| 1 | double cos(double); 该函数返回弧度角(double 型)的余弦。 |
| 2 | double sin(double); 该函数返回弧度角(double 型)的正弦。 |
| 3 | double tan(double); 该函数返回弧度角(double 型)的正切。 |
| 4 | double log(double); 该函数返回参数的自然对数。 |
| 5 | double pow(double, double); 假设第一个参数为 x,第二个参数为 y,则该函数返回 x 的 y 次方。 |
| 6 | double hypot(double, double); 该函数返回两个参数的平方总和的平方根,也就是说,参数为一个直角三角形的两个直角边,函数会返回斜边的长度。 |
| 7 | double sqrt(double); 该函数返回参数的平方根。 |
| 8 | int abs(int); 该函数返回整数的绝对值。 |
| 9 | double fabs(double); 该函数返回任意一个浮点数的绝对值。 |
| 10 | double floor(double); 该函数返回一个小于或等于传入参数的最大整数。 |
下面是一个关于数学运算的简单实例:
实例
#include<iostream>#include<cmath>usingnamespacestd;
intmain(){// 数字定义shorts = 10;
inti = -1000;
longl = 100000;
floatf = 230.47;
doubled = 200.374;
// 数学运算cout << "sin(d) :" << sin(d) << endl;
cout << "abs(i) :" << abs(i) << endl;
cout << "floor(d) :" << floor(d) << endl;
cout << "sqrt(f) :" << sqrt(f) << endl;
cout << "pow( d, 2) :" << pow(d, 2) << endl;
return0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
sin(d) :-0.634939 abs(i) :1000 floor(d) :200 sqrt(f) :15.1812 pow( d, 2 ) :40149.7
C++ 随机数
在许多情况下,需要生成随机数。关于随机数生成器,有两个相关的函数。一个是 rand(),该函数只返回一个伪随机数。生成随机数之前必须先调用 srand() 函数。
下面是一个关于生成随机数的简单实例。实例中使用了 time() 函数来获取系统时间的秒数,通过调用 rand() 函数来生成随机数:
实例
#include<iostream>#include<ctime>#include<cstdlib>usingnamespacestd;
intmain(){inti,j;
// 设置种子srand((unsigned)time(NULL));
/* 生成 10 个随机数 */for(i = 0; i < 10; i++ ){// 生成实际的随机数j= rand();
cout <<"随机数: " << j << endl;
}return0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
随机数: 1748144778 随机数: 630873888 随机数: 2134540646 随机数: 219404170 随机数: 902129458 随机数: 920445370 随机数: 1319072661 随机数: 257938873 随机数: 1256201101 随机数: 580322989
C++ 数学常数
在 C++ 中,数学常数(如 π、e、黄金比例等)是许多算法和应用中不可或缺的部分,虽然早期版本的 C++ 中没有直接提供这些常数,但从 C++20 开始,标准库引入了几个常用的数学常数,并提供了更高效和统一的方式来访问它们。
更多内容参考:C++ 标准库 <numbers>。
π
- 常量:
std::numbers::pi - 类型:
std::float32_t(32位浮动)、std::float64_t(64位浮动)
实例
#include <cmath>
#include <iostream>
int main() {
std::cout << "pi: " << std::numbers::pi << std::endl;
}
#include <iostream>
int main() {
std::cout << "pi: " << std::numbers::pi << std::endl;
}
自然对数的底数 e (Euler's Number)
- 常量:
std::numbers::e - 类型:
std::float32_t、std::float64_t
std::cout << "e: " << std::numbers::e << std::endl;
黄金比例 φ (Golden Ratio)
- 常量:
std::numbers::phi - 类型:
std::float32_t、std::float64_t
std::cout << "phi: " << std::numbers::phi << std::endl;
实例
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <numbers>
int main() {
std::cout << "pi: " << std::numbers::pi << std::endl;
std::cout << "e: " << std::numbers::e << std::endl;
std::cout << "phi: " << std::numbers::phi << std::endl;
return 0;
}
#include <cmath>
#include <numbers>
int main() {
std::cout << "pi: " << std::numbers::pi << std::endl;
std::cout << "e: " << std::numbers::e << std::endl;
std::cout << "phi: " << std::numbers::phi << std::endl;
return 0;
}
输出结果为:
pi: 3.14159 e: 2.71828 phi: 1.61803