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

 

C++

言語

標準ライブラリヘッダ

フリースタンディング処理系とホスト処理系

名前付き要件

言語サポートライブラリ

コンセプトライブラリ (C++20)

診断ライブラリ

ユーティリティライブラリ

文字列ライブラリ

コンテナライブラリ

イテレータライブラリ

範囲ライブラリ (C++20)

アルゴリズムライブラリ

数値演算ライブラリ

ローカライゼーションライブラリ

入出力ライブラリ

ファイルシステムライブラリ (C++17)

正規表現ライブラリ (C++11)

アトミック操作ライブラリ (C++11)

スレッドサポートライブラリ (C++11)

技術仕様書

 

数値演算ライブラリ

一般的な数学関数

数学の特殊関数 (C++17)

数学定数 (C++20)

浮動小数点環境 (C++11)

複素数

数値配列

擬似乱数生成

コンパイル時有理数算術 (C++11)

数値演算アルゴリズム

gcd (C++17)

lcm (C++17)

補間

midpoint (C++20)

lerp (C++20)

汎用の数値演算

iota (C++11)

accumulate

inner_product

adjacent_difference

partial_sum

reduce (C++17)

transform_reduce (C++17)

inclusive_scan (C++17)

exclusive_scan (C++17)

transform_inclusive_scan (C++17)

transform_exclusive_scan (C++17)

ビット操作

bit_cast (C++20)

has_single_bit (C++20)

bit_ceil (C++20)

bit_floor (C++20)

bit_width (C++20)

rotl (C++20)

rotr (C++20)

countl_zero (C++20)

countl_one (C++20)

countr_zero (C++20)

countr_one (C++20)

popcount (C++20)

endian (C++20)

 

一般的な数学関数

関数
基本的な演算
abs(int)labsllabsimaxabs (C++11) abs(float)fabs divldivlldivimaxdiv (C++11) fmod	remainder (C++11) remquo (C++11) fma (C++11) fmax (C++11) fmin (C++11) fdim (C++11) nannanfnanl (C++11)(C++11)(C++11)
指数関数
exp exp2 (C++11) expm1 (C++11)	log log10 log1p (C++11) log2 (C++11)
冪関数
sqrt cbrt (C++11)	hypot (C++11) pow
三角関数と双曲線関数
sin cos tan asin acos atan atan2	sinh cosh tanh asinh (C++11) acosh (C++11) atanh (C++11)

誤差関数とガンマ関数
erf (C++11) erfc (C++11)	lgamma (C++11) tgamma (C++11)
最も近い整数
ceil floor roundlroundllround (C++11)(C++11)(C++11)	trunc (C++11) nearbyint (C++11) rintlrintllrint (C++11)(C++11)(C++11)
浮動小数点操作関数
ldexp scalbnscalbln (C++11)(C++11) ilogb (C++11) logb (C++11)	frexp modf nextafternexttoward (C++11)(C++11) copysign (C++11)
分類および比較
fpclassify (C++11) isfinite (C++11) isinf (C++11) isnan (C++11) isnormal (C++11) signbit (C++11)	isgreater (C++11) isgreaterequal (C++11) isless (C++11) islessequal (C++11) islessgreater (C++11) isunordered (C++11)
マクロ定数
HUGE_VALFHUGE_VALHUGE_VALL (C++11)(C++11) INFINITY (C++11) NAN (C++11) math_errhandlingMATH_ERRNOMATH_ERREXCEPT (C++11)	FP_NORMALFP_SUBNORMALFP_ZEROFP_INFINITEFP_NAN (C++11)(C++11)(C++11)(C++11)(C++11)

 

<tbody> </tbody> <tbody class="t-dcl-rev t-dcl-rev-num "> </tbody><tbody> </tbody> <tbody class="t-dcl-rev t-dcl-rev-num "> </tbody><tbody> </tbody>

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) base の exp 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。

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

戻り値

エラーが発生しなければ、 base の exp (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。

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, ±∞) は 1 を返します。
• pow(+1, exp) は、任意の exp について (exp が NaN であっても)、 1 を返します。
• pow(base, ±0) は、任意の base について (base が NaN 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。

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。

例

Run this code

#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

関連項目

sqrtsqrtfsqrtl (C++11)(C++11)	平方根 (\(\small{\sqrt{x} }\)√x) を計算します (関数)
cbrtcbrtfcbrtl (C++11)(C++11)(C++11)	立方根 (\(\small{\sqrt[3]{x} }\)3√x) を計算します (関数)
hypothypotfhypotl (C++11)(C++11)(C++11)	2つまたは3つの値の二乗和の平方根 (\(\scriptsize{\sqrt{x^2+y^2} }\)√x2 +y2 または \(\scriptsize{\sqrt{x^2+y^2+z^3} }\)√x2 +y2 +z2 ) を計算します (関数)
pow(std::complex)	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)
pow(std::valarray)	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)
pow の C言語リファレンス