Suporte matemático e de ponto flutuante

A Universal C Runtime Library (UCRT) fornece muitas funções de biblioteca matemática integrais e de ponto flutuante, incluindo todas as funções exigidas pela ISO C99. As funções de ponto flutuante são implementadas para equilibrar o desempenho com exatidão. Uma vez que produzir o resultado arredondado corretamente pode ter um custo proibitivo, essas funções foram criadas para produzir de forma eficiente um resultado próximo ao resultado arredondado corretamente. Na maioria dos casos, o resultado produzido está dentro de +/-1 ULP (unidade de menor precisão) do resultado arredondado corretamente, embora possa haver casos em que haja maior imprecisão.

Para ISO C Standard 11 (C11) e posterior, o cabeçalho <tgmath.h>, além de incluir <math.h> e <complex.h>, fornece macros que invocam uma função matemática correspondente com base nos tipos de parâmetros . Confira Matemática do tipo genérico para obter detalhes.

Muitas das funções da biblioteca de matemática de ponto flutuante têm implementações diferentes para diferentes arquiteturas de CPU. Por exemplo, o CRT x86 de 32 bits pode ter uma implementação diferente do CRT x64 de 64 bits. Além disso, algumas das funções podem ter várias implementações para uma determinada arquitetura de CPU. A implementação mais eficiente é selecionada dinamicamente em tempo de execução dependendo dos conjuntos de instruções com suporte da CPU. Por exemplo, no CRT x86 de 32 bits, algumas funções têm uma implementação x87 e uma implementação SSE2. Quando executado em uma CPU com suporte para SSE2, é usada a implementação SSE2 mais rápida. Quando executado em uma CPU sem suporte para SSE2, é usada a implementação x87 mais lenta. Uma vez que diferentes implementações das funções da biblioteca de matemática podem usar diferentes instruções de CPU e diferentes algoritmos para produzir seus resultados, as funções podem produzir resultados diferentes entre as CPUs. Na maioria dos casos, os resultados estão dentro de +/-1 ULP do resultado arredondado corretamente, mas os resultados reais podem variar entre CPUs.

Versões de 16 bits anteriores do Microsoft C/C++ e do Microsoft Visual C++ davam suporte ao tipo long double como um tipo de dados de ponto flutuante com precisão de 80 bits. Em versões posteriores do Visual C++, o tipo de dados long double é um tipo de dados de ponto flutuante com precisão de 64 bits idêntico ao tipo double. O compilador trata long double e double como tipos distintos, mas as funções long double são idênticas às suas double correspondentes. O CRT fornece versões de long double das funções matemáticas para compatibilidade com código-fonte ISO C99, mas observe que a representação binária pode ser diferente de outros compiladores.

Rotinas matemáticas de ponto flutuante compatíveis

Rotina	Uso
abs, labs, llabs, _abs64	Calcula o valor absoluto de um tipo inteiro
acos, acosf, acosl	Calcula o arco cosseno
acosh, acoshf, acoshl	Calcula o arco cosseno hiperbólico
asin, asinf, asinl	Calcula o arco seno
asinh, asinhf, asinhl	Calcula o arco seno hiperbólico
atan, atanf, atanl, atan2, atan2f, atan2l	Calcula o arco tangente
atanh, atanhf, atanhl	Calcula o arco tangente hiperbólico
_atodbl, _atodbl_l	Converte uma cadeia de caracteres específica da localidade em um double
atof, _atof_l	Converte uma cadeia de caracteres em um double
_atoflt, _atoflt_l, _atoldbl, _atoldbl_l	Converte uma cadeia de caracteres específica da localidade em um float ou long double
cbrt, cbrtf, cbrtl	Calcula a raiz cúbica
ceil, ceilf, ceill	Calcula o limite
_chgsign, _chgsignf, _chgsignl	Calcula o inverso de aditivo
_clear87, _clearfp	Obtém e limpa o registro de status de ponto flutuante
_control87, _controlfp, __control87_2	Obtém e define a palavra de controle de ponto flutuante
_controlfp_s	Versão segura de _controlfp
copysign, copysignf, copysignl, _copysign, _copysignf, _copysignl	Retorna um valor que tem a magnitude de um argumento e o sinal de outro
cos, cosf, cosl	Calcula o seno
cosh, coshf, coshl	Calcula o seno hiperbólico
div, ldiv, lldiv	Calcula o quociente e o resto de dois valores inteiros
_ecvt, ecvt	Converte um double em uma cadeia de caracteres
_ecvt_s	Versão segura de _ecvt
erf, erff, erfl	Calcula a função de erro
erfc, erfcf, erfcl	Calcula a função de erro complementar
exp, expf, expl	Calcula o ex exponencial
exp2, exp2f, exp2l	Calcula o 2x exponencial
expm1, expm1f, expm1l	Calcula o ex-1
fabs, fabsf, fabsl	Calcula o valor absoluto de um tipo de ponto flutuante
_fcvt, fcvt	Converte um número de ponto flutuante em uma cadeia de caracteres
_fcvt_s	Versão segura de _fcvt
fdim, fdimf, fdiml	Determina a diferença positiva entre dois valores
feclearexcept	Limpa as exceções de ponto flutuante especificadas
fegetenv	Armazena o ambiente atual de ponto flutuante
fegetexceptflag	Gera o status de exceção de ponto flutuante especificado
fegetround	Obtém o modo de arredondamento de ponto flutuante
feholdexcept	Define o modo de exceção de ponto flutuante contínuo
feraiseexcept	Aciona as exceções de ponto flutuante especificadas
fesetenv	Define o ambiente atual de ponto flutuante
fesetexceptflag	Define os sinalizadores do status de ponto flutuante especificados
fesetround	Define o modo de arredondamento de ponto flutuante especificado
fetestexcept	Determina quais sinalizadores do status de exceção de ponto flutuante são definidos
feupdateenv	Restaura um ambiente de ponto flutuante, em seguida, aciona exceções anteriores
floor, floorf, floorl	Calcula a base
fma, fmaf, fmal	Calcula uma adição múltipla mesclada
fmax, fmaxf, fmaxl	Calcula o máximo de argumentos
fmin, fminf, fminl	Calcula o mínimo dos argumentos
fmod, fmodf, fmodl	Calcula o restante do ponto flutuante
_fpclass, _fpclassf	Retorna a classificação de um valor do ponto flutuante
fpclassify	Retorna a classificação de um valor do ponto flutuante
_fpieee_flt	Define um manipulador para exceções de ponto flutuante
_fpreset	Redefine o ambiente de ponto flutuante
frexp, frexpf, frexpl	Obtém a mantissa e o expoente de um número de ponto flutuante
_gcvt, gcvt	Converte um número de ponto flutuante em uma cadeia de caracteres
_gcvt_s	Versão segura de _gcvt
_get_FMA3_enable, _set_FMA3_enable	Obtém ou define um sinalizador para o uso de instruções FMA3 em x64
hypot, hypotf, hypotl, _hypot, _hypotf, _hypotl	Calcula a hipotenusa
ilogb, ilogbf, ilogbl	Calcula o expoente de base 2 do inteiro
imaxabs	Calcula o valor absoluto de um tipo inteiro
imaxdiv	Calcula o quociente e o resto de dois valores inteiros
isfinite, _finite, _finitef	Determina se um valor é finito
isgreater, isgreaterequal, isless, islessequal, islessgreater, isunordered	Compara a ordem dos dois valores de ponto flutuante
isinf	Determina se um valor de ponto flutuante é infinito
isnan, _isnan, _isnanf	Testa um valor de ponto flutuante para NaN
isnormal	Testa se um valor de ponto flutuante é finito e não subnormal
_j0, _j1, _jn	Calcula a função Bessel
ldexp, ldexpf, ldexpl	Calcula x*2n
lgamma, lgammaf, lgammal	Calcula o logaritmo natural do valor absoluto da função gama
llrint, llrintf, llrintl	Arredonda um valor de ponto flutuante para o valor long long mais próximo
llround, llroundf, llroundl	Arredonda um valor de ponto flutuante para o valor long long mais próximo
log, logf, logl, log10, log10f, log10l	Calcular o logaritmo natural ou de base 10
log1p, log1pf, log1pl	Calcula o logaritmo natural de 1+x
log2, log2f, log2l	Calcula o logaritmo de base 2
logb, logbf, logbl, _logb, _logbf	Retorna o expoente de um valor de ponto flutuante
lrint, lrintf, lrintl	Arredonda um valor de ponto flutuante para o valor long mais próximo
_lrotl, _lrotr	Gira um valor inteiro para a esquerda ou direita
lround, lroundf, lroundl	Arredonda um valor de ponto flutuante para o valor long mais próximo
_matherr	O manipulador de erro de matemática padrão
__max	Macro que retorna o maior de dois valores
__min	Macro que retorna o menor de dois valores
modf, modff, modfl	Divide um valor de ponto flutuante em partes inteiras e fracionárias
nan, nanf, nanl	Retorna um valor NaN silencioso
nearbyint, nearbyintf, nearbyintl	Retorna o valor arredondado
nextafter, nextafterf, nextafterl, _nextafter, _nextafterf	Retorna o próximo valor de ponto flutuante representável
nexttoward, nexttowardf, nexttowardl	Retorna o próximo valor de ponto flutuante representável
pow, powf, powl	Devolve o valor de xy
remainder, remainderf, remainderl	Calcula o restante do quociente de dois valores de ponto flutuante
remquo, remquof, remquol	Calcula o resto de dois valores inteiros
rint, rintf, rintl	Arredonda um valor de ponto flutuante
_rotl, _rotl64, _rotr, _rotr64	Gira bits em tipos de inteiros
round, roundf, roundl	Arredonda um valor de ponto flutuante
_scalb, _scalbf	Dimensiona o argumento por uma potência de 2
scalbn, scalbnf, scalbnl, scalbln, scalblnf, scalblnl	Multiplica um número de ponto flutuante por uma potência integral de FLT_RADIX
_set_controlfp	Define a palavra de controle de ponto flutuante
_set_SSE2_enable	Habilita ou desabilita instruções SSE2
signbit	Testa o bit de sinal de um valor de ponto flutuante
sin, sinf, sinl	Calcula o seno
sinh, sinhf, sinhl	Calcula o seno hiperbólico
sqrt, sqrtf, sqrtl	Calcula a raiz quadrada
_status87, _statusfp, _statusfp2	Define a palavra de status de ponto flutuante
strtof, _strtof_l	Converte uma cadeia de caracteres em um float
strtold, _strtold_l	Converte uma cadeia de caracteres em um long double
tan, tanf, tanl	Calcula a tangente
tanh, tanhf, tanhl	Calcula a tangente hiperbólica
tgamma, tgammaf, tgammal	Calcula a função gama
trunc, truncf, truncl	Trunca a parte fracionária
_wtof, _wtof_l	Converte uma cadeia de caracteres largos em um double
_y0, _y1, _yn	Calcula a função Bessel

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