C 标准库 - ＜math.h＞和＜setjmp.h＞详解
目录
简介
库宏
库函数
实例
简介
库变量
库函数
实例
简介
库宏
下面是这个库中定义的唯一的一个宏：
HUGE_VAL 是
具体来说，如果函数的结果幅度太大以至于无法表示，则函数会将 errno 设置为 ERANGE，表示范围错误，并返回 HUGE_VAL 或 -HUGE_VAL。这允许您判断函数是否返回了一个超出可表示范围的值。
另一方面，如果函数的结果幅度太小，则可能会返回零值。在这种情况下，errno 可能被设置为 ERANGE，也可能不被设置为 ERANGE。因此，在使用数学函数并处理其返回值时，需要注意检查 errno 的值是否指示了错误。
总之，HUGE_VAL 宏对于处理超出可表示范围的数值是非常有用的，可以帮助进行错误处理和边界检查。
库函数
下面列出了头文件 math.h 中定义的函数：
- double acos(double x)：返回以弧度表示的 x 的反余弦。
- double asin(double x)：返回以弧度表示的 x 的反正弦。
- double atan(double x)：返回以弧度表示的 x 的反正切。
- double atan2(double y, double x)：返回以弧度表示的 y/x 的反正切。y 和 x 的值的符号决定了正确的象限。
- double cos(double x)：返回弧度角 x 的余弦。
- double cosh(double x)：返回 x 的双曲余弦。
- double sin(double x)：返回弧度角 x 的正弦。
- double sinh(double x)：返回 x 的双曲正弦。
- double tanh(double x)：返回 x 的双曲正切。
- double exp(double x)：返回 e 的 x 次幂的值。
- double frexp(double x, int *exponent)：把浮点数 x 分解成尾数和指数。返回值是尾数，并将指数存入 exponent 中。所得的值是 x = mantissa * 2 ^ exponent。
- double ldexp(double x, int exponent)：返回 x 乘以 2 的 exponent 次幂。
- double log(double x)：返回 x 的自然对数（基数为 e 的对数）。
- double log10(double x)：返回 x 的常用对数（基数为 10 的对数）。
- double modf(double x, double *integer)：返回值为小数部分（小数点后的部分），并设置 integer 为整数部分。
- double pow(double x, double y)：返回 x 的 y 次幂。
- double sqrt(double x)：返回 x 的平方根。
- double ceil(double x)：返回大于或等于 x 的最小的整数值。
- double fabs(double x)：返回 x 的绝对值。
- double floor(double x)：返回小于或等于 x 的最大的整数值。
- double fmod(double x, double y)：返回 x 除以 y 的余数。
实例
以下是一个简单的代码示例，展示了如何使用
#include
#include // 引入 math.h 头文件
int main() {
double x = 1.5;
double y = 2.7;
// 计算 x 的双曲正弦值和反正切值
double sinh_x = sinh(x);
double atan_x = atan(x);
// 计算 x 的立方根和以 2 为底的对数
double cbrt_x = cbrt(x);
double log2_x = log2(x);
// 计算 y 的向下取整值和 x 与 y 的余数
double floor_y = floor(y);
double fmod_xy = fmod(x, y);
// 打印计算结果
printf("sinh(%.2f) = %.2f\n", x, sinh_x);
printf("atan(%.2f) = %.2f\n", x, atan_x);
printf("cbrt(%.2f) = %.2f\n", x, cbrt_x);
printf("log2(%.2f) = %.2f\n", x, log2_x);
printf("floor(%.2f) = %.2f\n", y, floor_y);
printf("%.2f %% %.2f = %.2f\n", x, y, fmod_xy);
return 0;
}
需要注意的是，这些函数在使用的时候需要特别小心，因为它们有可能会产生一些异常情况（例如超出计算机数值范围等）。
让我们编译和运行上面的程序，这将产生下列结果：
sinh(1.50) = 2.13
atan(1.50) = 0.98
cbrt(1.50) = 1.14
log2(1.50) = 0.58
floor(2.70) = 2.00
1.50 % 2.70 = 1.50简介
库变量
请注意，虽然
库函数
1、int setjmp(jmp_buf env) 函数
- 该函数将调用它的地方的当前执行状态保存在 env 中，并返回 0。如果 setjmp 是由 longjmp 跳转回来的，则返回一个非零值。
2、void longjmp(jmp_buf env, int val) 函数
- 该函数根据传递的 env 参数，恢复相应的执行状态，并跳转到相应的位置。val 参数是返回到 setjmp 的返回值。
这两个函数一起提供了非常有用的异常处理机制，通常用于处理错误或异常情况，以及在程序中实现类似于异常处理的功能。
使用
- setjmp 和 longjmp 必须在同一个函数调用链中使用，而且 setjmp 必须在 longjmp 之前调用。
- jmp_buf 类型是一个数组类型，它存储了用于保存执行状态的信息。然而，具体的实现细节是未定义的，因此不能直接访问 jmp_buf 的成员。
- 使用 setjmp 和 longjmp 时应谨慎，因为它们会导致程序的控制流程变得复杂，并且可能使代码更难理解和维护。
需要注意的是，
实例
#include
#include
jmp_buf exception_env; // 用于保存执行状态的全局变量
void handle_exception() {
printf("捕获到异常，进行异常处理\n");
}
void do_something_dangerous(int input) {
if (input < 0) {
longjmp(exception_env, 1); // 跳转到异常处理代码
} else {
printf("正常处理输入：%d\n", input);
}
}
int main() {
if (setjmp(exception_env) == 0) { // 设置异常跳转点
// 正常情况
do_something_dangerous(10);
do_something_dangerous(-5); // 这里会触发异常
do_something_dangerous(20); // 这里不会执行
} else {
// 异常处理
handle_exception();
}
return 0;
}
让我们编译并运行上面的程序，这将产生以下结果：
正常处理输入：10
捕获到异常，进行异常处理
这个示例中定义了一个全局的 jmp_buf 类型的变量 exception_env，用于保存执行状态。在 main 函数中，通过 setjmp 设置了一个异常跳转点，并在 do_something_dangerous 函数中对输入进行判断，如果输入小于 0，则调用 longjmp 跳转到异常处理代码。在跳转回来后，程序可以进行相应的异常处理。
需要注意的是，setjmp 和 longjmp 是比较底层的机制，使用时需要特别小心，因为它们会使程序的控制流程变得复杂，也容易引入难以调试的错误。