Arduino数学库(math.h)包含了许多用于操作浮点数的有用的数学函数。
以下是在标题math.h中定义的宏:
宏 | 值 | 描述 |
---|---|---|
M_E | 2.7182818284590452354 | 常数e。 |
M_LOG2E | 1.4426950408889634074 | e以2为底的对数。 |
M_1_PI | 0.31830988618379067154 | 常数1/pi。 |
M_2_PI | 0.63661977236758134308 | 常数2/pi。 |
M_2_SQRTPI | 1.12837916709551257390 | 常数2/sqrt(pi)。 |
M_LN10 | 2.30258509299404568402 | 10的自然对数。 |
M_LN2 | 0.69314718055994530942 | 2的自然对数。 |
M_LOG10E | 0.43429448190325182765 | e以10为底的对数。 |
M_PI | 3.14159265358979323846 | 常数pi。 |
M_PI_2 | 3.3V1.57079632679489661923 | 常数pi/2。 |
M_PI_4 | 0.78539816339744830962 | 常数pi/4。 |
M_SQRT1_2 | 0.70710678118654752440 | 常数1/sqrt(2)。 |
M_SQRT2 | 1.41421356237309504880 | 2的平方根。 |
acosf | - | acos()函数的别名。 |
asinf | - | asin()函数的别名。 |
atan2f | - | atan2()函数的别名。 |
cbrtf | - | cbrt()函数的别名。 |
ceilf | - | ceil()函数的别名。 |
copysignf | - | copysign()函数的别名。 |
coshf | - | cosh()函数的别名。 |
expf | - | exp()函数的别名。 |
fabsf | - | fabs()函数的别名。 |
fdimf | - | fdim()函数的别名。 |
floorf | - | floor()函数的别名。 |
fmaxf | - | fmax()函数的别名。 |
fminf | - | fmin()函数的别名。 |
fmodf | - | fmod()函数的别名。 |
frexpf | - | frexp()函数的别名。 |
hypotf | - | hypot()函数的别名。 |
INFINITY | - | 无穷大常量。 |
isfinitef | - | isfinite()函数的别名。 |
isinff | - | isinf()函数的别名。 |
isnanf | - | isnan()函数的别名。 |
ldexpf | - | ldexp()函数的别名。 |
log10f | - | log10()函数的别名。 |
logf | - | log()函数的别名。 |
lrintf | - | lrint()函数的别名。 |
lroundf | - | lround()函数的别名。 |
以下函数在标题 math.h 中定义:
序号 | 库函数和描述 |
---|---|
1 | double acos (double __x) acos()函数计算x的反余弦的主值。返回值在[0, pi]弧度的范围内。不在[-1, +1]范围内的参数会发生域错误。 |
2 | double asin (double __x) asin()函数计算x的反正弦的主值。返回值在[-pi/2, pi/2]弧度的范围内。不在[-1, +1]范围内的参数会发生域错误。 |
3 | double atan (double __x) atan()函数计算x的反正切的主值。返回值在[-pi/2, pi/2]弧度的范围内。 |
4 | double atan2 (double __y, double __x) atan2()函数计算y/x的反正切的主值,使用两个参数的符号来确定返回值的象限。返回值在[-pi, +pi]弧度的范围内。 |
5 | double cbrt (double __x) cbrt()函数返回x的立方根值。 |
6 | double ceil (double __x) ceil()函数返回大于或等于x的最小整数值,以浮点数表示。 |
7 | static double copysign (double __x, double __y) copysign()函数返回x,但带有y的符号。即使x或y是NaN或零,他们也可以工作。 |
8 | double cos(double __x) cos()函数返回x的余弦,以弧度为单位。 |
9 | double cosh (double __x) cosh()函数返回x的双曲余弦。 |
10 | double exp (double __x) exp()返回e的x次幂的值。 |
11 | double fabs (double __x) fabs()函数计算浮点数x的绝对值。 |
12 | double fdim (double __x, double __y) fdim()函数返回max(x - y, 0)。如果x或y或者两者都是NaN,则返回NaN。 |
13 | double floor (double __x) floor()函数返回小于或等于x的最大整数值,以浮点数表示。 |
14 | double fma (double __x, double __y, double __z) fma()函数执行浮点乘加,即运算(x * y) + z,但是中间结果不会四舍五入到目标类型。这有时可以提高计算的精度。 |
15 | double fmax (double __x, double __y) fmax()函数返回两个值x和y中较大的一个。如果一个参数是NaN,则返回另一个参数。如果两个参数都是NaN,则返回NaN。 |
16 | double fmin (double __x, double __y) fmin()函数返回两个值x和y中较小的一个。如果一个参数是NaN,则返回另一个参数。如果两个参数都是NaN,则返回NaN。 |
17 | double fmod (double __x, double__y) fmod()函数返回x / y的余数。 |
18 | double frexp (double __x, int * __pexp) frexp()函数将浮点数分解为规格化分数和2的整次幂。它将整数存储在pexp指向的int对象中。如果x是一个正常的浮点数,则frexp()函数返回值v,使得v具有区间[1/2, 1)或零的量值,而x等于v乘以2的pexp次幂。如果x是零,那么结果的两个部分都是零。如果x不是有限数字,frexp()将按原样返回x,并通过pexp存储0。 注意 − 这个实现允许一个零指针作为指令来跳过存储指数。 |
19 | double hypot (double __x, double__y) hypot()函数返回sqrt(x*x + y*y)。这是一个边长为x和y的直角三角形的斜边的长度,或点(x, y)距离原点的距离。使用这个函数而不是直接使用公式是比较明智的,因为误差要小得多。x和y没有下溢。如果结果在范围内,则不会溢出。 |
20 | static int isfinite (double __x) 如果x是有限的,isfinite()函数返回一个非零值:不是正或负无穷,也不是NaN。 |
21 | int isinf (double __x) 如果参数x是正无穷大,则函数isinf()返回1;如果x是负无穷大,则返回-1,否则返回0。 注意 − GCC 4.3可以用内联代码替换这个函数,这个代码对两个无穷大返回1值(gcc bug #35509)。 |
22 | int isnan (double __x) 如果参数x表示“非数字”(NaN)对象,则函数isnan()返回1,否则返回0。 |
23 | double ldexp (double __x, int __exp ) ldexp()函数将浮点数乘以2的整数次幂。它返回x乘以2的exp次幂的值。 |
24 | double log (double __x) log()函数返回参数x的自然对数。 |
25 | double log10(double __x) log10()函数返回参数x的对数,以10为基数。 |
26 | long lrint (double __x) lrint()函数将x四舍五入到最近的整数,将中间情况舍入到偶数整数方向(例如,1.5和2.5的值都舍入到2)。这个函数类似于rint()函数,但是它的返回值类型不同,并且有可能溢出。 返回 四舍五入的长整数值。如果x不是有限数字或者溢出,则此实现返回LONG_MIN值(0x80000000)。 |
27 | long lround (double __x) lround()将函数将x四舍五入到最近的整数,但中间情况不舍入到0(不是到最近的偶数整数)。这个函数类似于round()函数,但是它的返回值的类型是不同的,并且有可能溢出。 返回 四舍五入的长整数值。如果x不是有限数字或者溢出,则此实现返回LONG_MIN值(0x80000000)。 |
28 | double modf (double __x, double * __iptr ) modf()函数将参数x分解为整数部分和小数部分,每个部分都与参数具有相同的符号。它在iptr指向的对象中将整数部分存储为double。 modf()函数返回x的有符号小数部分。 注意 − 这个实现跳过零指针的写入。但是,GCC 4.3可以用内联代码替换这个函数,不允许使用NULL地址来避免存储。 |
29 | float modff (float __x, float * __iptr) modf()函数的别名。 |
30 | double pow (double __x, double __y) pow()函数返回x的y次幂。 |
31 | double round (double __x) round()函数将x四舍五入到最近的整数,但中间情况不舍入到0(不是到最近的偶数整数)。不可能会溢出。 返回 四舍五入的值。如果x是整数或无穷大,则返回x本身。如果x是NaN,则返回NaN。 |
32 | int signbit (double __x) 如果x的值设置了符号位,signbit()函数将返回一个非零值。这与“x < 0.0”不同,因为IEEE 754浮点允许零署名。比较“-0.0 < 0.0”是错的,但“signbit (-0.0)”会返回一个非零值。 |
33 | double sin (double __x) sin()函数返回x的正弦值,以弧度为单位。 |
34 | double sinh (double __x) sinh()函数返回x的双曲正弦。 |
35 | double sqrt (double __x) sqrt()函数返回x的非负平方根。 |
36 | double square (double __x) square()函数返回x * x。 注意 − 此函数不属于C标准定义。 |
37 | double tan (double __x) tan()函数返回x的正切值,以弧度为单位。 |
38 | double tanh ( double __x) tanh()函数返回x的双曲正切。 |
39 | double trunc (double __x) trunc()函数将x四舍五入为最近的整数,不大于绝对值。 |
以下示例显示如何使用最常用的math.h库函数:
double double__x = 45.45 ; double double__y = 30.20 ; void setup() { Serial.begin(9600); Serial.print("cos num = "); Serial.println (cos (double__x) ); // returns cosine of x Serial.print("absolute value of num = "); Serial.println (fabs (double__x) ); // absolute value of a float Serial.print("floating point modulo = "); Serial.println (fmod (double__x, double__y)); // floating point modulo Serial.print("sine of num = "); Serial.println (sin (double__x) ) ;// returns sine of x Serial.print("square root of num : "); Serial.println ( sqrt (double__x) );// returns square root of x Serial.print("tangent of num : "); Serial.println ( tan (double__x) ); // returns tangent of x Serial.print("exponential value of num : "); Serial.println ( exp (double__x) ); // function returns the exponential value of x. Serial.print("cos num : "); Serial.println (atan (double__x) ); // arc tangent of x Serial.print("tangent of num : "); Serial.println (atan2 (double__y, double__x) );// arc tangent of y/x Serial.print("arc tangent of num : "); Serial.println (log (double__x) ) ; // natural logarithm of x Serial.print("cos num : "); Serial.println ( log10 (double__x)); // logarithm of x to base 10. Serial.print("logarithm of num to base 10 : "); Serial.println (pow (double__x, double__y) );// x to power of y Serial.print("power of num : "); Serial.println (square (double__x)); // square of x } void loop() { }
cos num = 0.10 absolute value of num = 45.45 floating point modulo =15.25 sine of num = 0.99 square root of num : 6.74 tangent of num : 9.67 exponential value of num : ovf cos num : 1.55 tangent of num : 0.59 arc tangent of num : 3.82 cos num : 1.66 logarithm of num to base 10 : inf power of num : 2065.70
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