C++ 数字

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通常，当我们需要用到数字时，我们会使用原始的数据类型，如 int、short、long、float 和 double 等等。这些用于数字的数据类型，其可能的值和数值范围，我们已经在 C++ 数据类型一章中讨论过。

C++ 定义数字

我们已经在之前章节的各种实例中定义过数字。下面是一个 C++ 中定义各种类型数字的综合实例：

#include 
using namespace std;
 
int main ()
{
      // 数字定义
      short  s;
      int    i;
      long   l;
      float  f;
      double d;
   
      // 数字赋值
      s = 10;      
      i = 1000;    
      l = 1000000; 
      f = 230.47;  
      d = 30949.374;
   
      // 数字输出
      cout << "short  s :" << s << endl;
      cout << "int    i :" << i << endl;
      cout << "long   l :" << l << endl;
      cout << "float  f :" << f << endl;
      cout << "double d :" << d << endl;
 
      return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

short  s :10
int    i :1000
long   l :1000000
float  f :230.47
double d :30949.4

C++ 数学运算

在 C++ 中，除了可以创建各种函数，还包含了各种有用的函数供您使用。这些函数写在标准 C 和 C++ 库中，叫做内置函数。您可以在程序中引用这些函数。

C++ 内置了丰富的数学函数，可对各种数字进行运算。下表列出了 C++ 中一些有用的内置的数学函数。

为了利用这些函数，您需要引用数学头文件 <cmath>。

序号	函数 & 描述
1	double cos(double); 该函数返回弧度角（double 型）的余弦。
2	double sin(double); 该函数返回弧度角（double 型）的正弦。
3	double tan(double); 该函数返回弧度角（double 型）的正切。
4	double log(double); 该函数返回参数的自然对数。
5	double pow(double, double); 假设第一个参数为 x，第二个参数为 y，则该函数返回 x 的 y 次方。
6	double hypot(double, double); 该函数返回两个参数的平方总和的平方根，也就是说，参数为一个直角三角形的两个直角边，函数会返回斜边的长度。
7	double sqrt(double); 该函数返回参数的平方根。
8	int abs(int); 该函数返回整数的绝对值。
9	double fabs(double); 该函数返回任意一个浮点数的绝对值。
10	double floor(double); 该函数返回一个小于或等于传入参数的最大整数。

下面是一个关于数学运算的简单实例：

#include 
#include 
using namespace std;
 
int main ()
{
      // 数字定义
      short  s = 10;
      int    i = -1000;
      long   l = 100000;
      float  f = 230.47;
      double d = 200.374;
 
      // 数学运算
      cout << "sin(d) :" << sin(d) << endl;
      cout << "abs(i)  :" <<abs(i) << endl;
      cout << "floor(d) :" << floor(d) << endl;
      cout << "sqrt(f) :" << sqrt(f) << endl;
      cout << "pow( d, 2) :" << pow(d, 2) << endl;
 
      return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

sin(d) :-0.634939
abs(i)  :1000
floor(d) :200
sqrt(f) :15.1812
pow( d, 2 ) :40149.7

C++ 随机数

在许多情况下，需要生成随机数。关于随机数生成器，有两个相关的函数。一个是 rand()，该函数只返回一个伪随机数。生成随机数之前必须先调用 srand() 函数。

下面是一个关于生成随机数的简单实例。实例中使用了 time() 函数来获取系统时间的秒数，通过调用 rand() 函数来生成随机数：

#include 
#include 
#include 
 
using namespace std;
 
int main ()
{
      int i,j;
 
      // 设置种子
      srand( (unsigned)time( NULL ) );
 
      /* 生成 10 个随机数 */
      for( i = 0; i < 10; i++ )
      {
            // 生成实际的随机数
            j= rand();
            cout <<"随机数： " <<j <<endl;
      }
 
      return 0;
}

C++ 数学常数

在 C++ 中，数学常数（如 π、e、黄金比例等）是许多算法和应用中不可或缺的部分，虽然早期版本的 C++ 中没有直接提供这些常数，但从 C++20 开始，标准库引入了几个常用的数学常数，并提供了更高效和统一的方式来访问它们。

更多内容参考：C++ 标

准库 <numbers>。

常量：std::numbers::pi

类型：std::float32_t（32位浮动）、std::float64_t（64位浮动）

实例

#include 
#include 

int main() {
       std::cout << "pi: " << std::numbers::pi << std::endl;
}

自然对数的底数 e (Euler's Number)

常量：std::numbers::e

类型：std::float32_t、std::float64_t

std::cout << "e: " << std::numbers::e << std::endl;

黄金比例 φ (Golden Ratio)

常量：std::numbers::phi

类型：std::float32_t、std::float64_t

std::cout << "phi: " << std::numbers::phi << std::endl;

实例

#include 
#include 
#include 

int main() {
       std::cout << "pi: " << std::numbers::pi << std::endl;
       std::cout << "e: " << std::numbers::e << std::endl;
       std::cout << "phi: " << std::numbers::phi << std::endl;

       return 0;
}

输出结果为：

pi: 3.14159
e: 2.71828
phi: 1.61803

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