std::cos, std::cosf, std::cosl

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类型
宏常量
分类
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在标头 <cmath> 定义
(1)
float       cos ( float num );

double      cos ( double num );

long double cos ( long double num );
(C++23 前)
/* floating-point-type */
            cos ( /* floating-point-type */ num );
(C++23 起)
(C++26 起 constexpr)
float       cosf( float num );
(2) (C++11 起)
(C++26 起 constexpr)
long double cosl( long double num );
(3) (C++11 起)
(C++26 起 constexpr)
额外重载 (C++11 起)
在标头 <cmath> 定义
template< class Integer >
double      cos ( Integer num );
(A) (C++26 起 constexpr)
1-3) 计算 num(以弧度计量)的余弦。标准库提供所有以无 cv 限定的浮点类型作为形参的类型的 std::cos 重载。 (C++23 起)
A) 为所有整数类型提供额外重载,将它们当做 double
(C++11 起)

参数

num - 以弧度表示角的浮点或整数值

返回值

如果没有发生错误,那么返回 num 在范围 [-1.0+1.0] 中的余弦(cos(num))。

如果 num 的绝对值很大,那么结果可能拥有少量或完全没有有效数字。

(C++11 前)

如果发生定义域错误,那么返回值由实现定义(在受支持平台上是 NaN)。

如果发生下溢导致的值域错误,那么返回(舍入后的)正确的结果。

错误处理

报告 math_errhandling 中指定的错误。

如果实现支持 IEEE 浮点算术(IEC 60559),那么

  • 如果实参是 ±0,那么结果是 1.0
  • 如果实参是 ±∞,那么返回 NaN 并引发 FE_INVALID
  • 如果实参是 NaN,那么返回 NaN

注解

参数是无穷大的情况不被指定为 C 中的定义域错误,但被定义为 POSIX 中的定义域错误

额外重载不需要以 (A) 的形式提供。它们只需要能够对它们的整数类型实参 num 确保 std::cos(num)std::cos(static_cast<double>(num)) 的效果相同。

示例

#include <cerrno>
#include <cfenv>
#include <cmath>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <numbers>
 
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
 
const double pi = std::numbers::pi; // 在 C++20 前可用 std::acos(-1)
 
constexpr double your_cos(double x)
{
    double cos{1}, pow{x};
    for (auto fac{1ull}, n{1ull}; n != 19; fac *= ++n, pow *= x)
        if ((n & 1) == 0)
            cos += (n & 2 ? -pow : pow) / fac;
    return cos;
}
 
int main()
{
    std::cout << std::setprecision(10) << std::showpos
              << "典型用法:\n"
              << "std::cos(pi/3) = " << std::cos(pi / 3) << '\n'
              << "your cos(pi/3) = " << your_cos(pi / 3) << '\n'
              << "std::cos(pi/2) = " << std::cos(pi / 2) << '\n'
              << "your cos(pi/2) = " << your_cos(pi / 2) << '\n'
              << "std::cos(-3*pi/4) = " << std::cos(-3 * pi / 4) << '\n'
              << "your cos(-3*pi/4) = " << your_cos(-3 * pi / 4) << '\n'
              << "特殊值:\n"
              << "std::cos(+0) = " << std::cos(0.0) << '\n'
              << "std::cos(-0) = " << std::cos(-0.0) << '\n';
 
    // 错误处理
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
 
    std::cout << "cos(INFINITY) = " << std::cos(INFINITY) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_INVALID))
        std::cout << "    发生 FE_INVALID\n";
}

可能的输出:

典型用法:
std::cos(pi/3) = +0.5
your cos(pi/3) = +0.5
std::cos(pi/2) = +6.123233996e-17
your cos(pi/2) = -3.373452105e-15
std::cos(-3*pi/4) = -0.7071067812
your cos(-3*pi/4) = -0.7071067812
特殊值:
std::cos(+0) = +1
std::cos(-0) = +1
cos(INFINITY) = -nan
    发生 FE_INVALID

参阅

(C++11)(C++11)
计算正弦(sin(x)
(函数)
(C++11)(C++11)
计算正切(tan(x)
(函数)
(C++11)(C++11)
计算反余弦(arccos(x)
(函数)
计算复数的余弦(cos(z)
(函数模板)
应用函数 std::cos 到 valarray 的每个元素
(函数模板)