我想在一些c++程序中使用PI常数和三角函数。我得到三角函数包含<math。h>。然而,在这个头文件中似乎没有PI的定义。

如何获得PI而不手动定义它?


当前回答

来自math.h的Posix手册页:

   The  <math.h>  header  shall  provide for the following constants.  The
   values are of type double and are accurate within the precision of  the
   double type.

   M_PI   Value of pi

   M_PI_2 Value of pi/2

   M_PI_4 Value of pi/4

   M_1_PI Value of 1/pi

   M_2_PI Value of 2/pi

   M_2_SQRTPI
          Value of 2/ sqrt pi

其他回答

因为官方标准库没有定义常数PI,你必须自己定义它。因此,对于你的问题“如何获得PI而不手动定义它?”的答案是“你没有——或者你依赖于一些特定于编译器的扩展。”如果你不关心可移植性,你可以查看编译器手册。

c++允许你编写

const double PI = std::atan(1.0)*4;

但是这个常数的初始化不能保证是静态的。然而,g++编译器将这些数学函数作为内在函数处理,并能够在编译时计算这个常量表达式。

M_PI, M_PI_2, M_PI_4等值不是标准的c++,因此constexpr似乎是更好的解决方案。不同的const表达式可以计算相同的pi,它关心我是否他们(所有)提供了完整的精度。c++标准没有明确提到如何计算圆周率。因此,我倾向于手动定义圆周率。我想分享下面的解决方案,它支持圆周率的所有分数的完全准确。

#include <ratio>
#include <iostream>

template<typename RATIO>
constexpr double dpipart()
{
    long double const pi = 3.14159265358979323846264338327950288419716939937510582097494459230781640628620899863;
    return static_cast<double>(pi * RATIO::num / RATIO::den);
}

int main()
{
    std::cout << dpipart<std::ratio<-1, 6>>() << std::endl;
}

你可以这样做:

#include <cmath>
#ifndef M_PI
#define M_PI (3.14159265358979323846)
#endif

如果M_PI已经在cmath中定义,那么除了包含cmath之外,它不会做任何其他事情。如果M_PI没有定义(在Visual Studio中就是这种情况),它会定义它。在这两种情况下,都可以使用M_PI来获取pi的值。

这个圆周率值来自Qt Creator的qmath.h。

在windows (cygwin + g++)上,我发现有必要添加标记-D_XOPEN_SOURCE=500,以便预处理程序处理math.h中M_PI的定义。

而不是写作

#define _USE_MATH_DEFINES

我建议使用- use_math_definitions或/ d_use_math_definitions,这取决于你的编译器。

通过这种方式,即使有人在您之前包含了头文件(并且没有使用#define),您仍然可以得到常量,而不是一个晦涩的编译器错误,您需要花费很长时间来查找。