Ldexp

定义于头文件 <cmath> 中。

描述

将浮点值 num 乘以 2 的 exp 次幂。
该库为所有 cv-unqualified 浮点类型提供了 std::ldexp 的重载，作为参数 num 的类型 (自 C++23 起).
额外的重载为所有整数类型提供，这些类型被视为 double (自 C++11 起).

声明

C++23

// 1)
constexpr /* floating-point-type */
            ldexp ( /* floating-point-type */ num, int exp )
// 2)
constexpr float ldexpf( float num, int exp );
// 3)
constexpr long double ldexpl( long double num, int exp );

附加重载

// 4)
template< class Integer >
constexpr double ldexp ( Integer num, int exp );

C++11

// 1)
float ldexp ( float num, int exp );
// 2)
double ldexp ( double num, int exp );
// 3)
long double ldexp ( long double num, int exp );
// 4)
float ldexpf( float num, int exp );
// 5)
long double ldexpl( long double num, int exp );

附加重载

// 6)
template< class Integer >
double ldexp ( Integer num, int exp );

参数

​num - 浮点或整数值

exp - 整数值

返回值

如果未发生错误，则返回 num 乘以 2 的 exp 次幂 (num×2^exp)。

如果由于溢出而发生范围错误，则返回 ±HUGE_VAL、±HUGE_VALF 或 ±HUGE_VALL。

如果因下溢导致范围错误，则返回正确的结果（四舍五入后）。

错误处理

错误按 math_errhandling 中指定的方式报告。

如果实现支持 IEEE 浮点运算（IEC 60559）

除非发生范围错误，否则绝不会引发 FE_INEXACT（结果精确）
除非发生范围错误，否则当前舍入模式将被忽略
如果 num 是 ±0，则返回，不修改
如果 num 是 ±∞，则返回，不修改
如果 exp 为 0，则返回 num，未修改
如果 num 是 NaN，则返回 NaN

备注

在二进制系统（FLT_RADIX 为 2）上，std::ldexp 等效于 std::scalbn。

函数 std::ldexp ("load exponent") 及其对偶 std::frexp 可以用于在不直接进行位操作的情况下操纵浮点数的表示。

在许多实现中，std::ldexp 的效率低于使用算术运算符进行乘以或除以 2 的幂运算。

额外的重载不需要完全按照额外重载提供。它们只需要足以确保对于其整数类型的参数 num，

std::ldexp(num, exp) 与 std::ldexp(static_cast<double>(num), exp) 具有相同的效果。

示例

#include <cerrno>
#include <cfenv>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <iostream>
 
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
 
int main()
{
    std::cout 
        << "ldexp(7, -4) = " 
        << std::ldexp(7, -4) << '\n'
        << "ldexp(1, -1074) = " 
        << std::ldexp(1, -1074)
        << " (minimum positive subnormal double)\n"
        << "ldexp(nextafter(1,0), 1024) = "
        << std::ldexp(std::nextafter(1,0), 1024)
        << " (largest finite double)\n";
 
    // special values
    std::cout 
        << "ldexp(-0, 10) = " 
        << std::ldexp(-0.0, 10) << '\n'
        << "ldexp(-Inf, -1) = " 
        << std::ldexp(-INFINITY, -1) << '\n';
 
    // error handling
    errno = 0;
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
 
    std::cout 
        << "ldexp(1, 1024) = " 
        << std::ldexp(1, 1024) << '\n';
 
    if (errno == ERANGE)
        std::cout 
            << "errno == ERANGE: " 
            << std::strerror(errno) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_OVERFLOW))
        std::cout 
            << "FE_OVERFLOW raised\n";
}

结果

ldexp(7, -4) = 0.4375
ldexp(1, -1074) = 4.94066e-324 (minimum positive subnormal double)
ldexp(nextafter(1,0), 1024) = 1.79769e+308 (largest finite double)
ldexp(-0, 10) = -0
ldexp(-Inf, -1) = -inf
ldexp(1, 1024) = inf
errno == ERANGE: Numerical result out of range
FE_OVERFLOW raised