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log1p, log1pf, log1pl

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ヘッダーで定義 <math.h>
float log1pf ( float arg ) ;
(1) (C99以降)
double log1p ( double arg ) ;
(2) (C99以降)
long double log1pl ( long double arg ) ;
(3) (C99以降)
ヘッダーで定義 <tgmath.h>
#define log1p( arg )
(4) (C99以降)
1-3) 引数 1 + arg の自然(底 e )対数を計算します。この関数は、 arg がゼロに近い場合に式 log ( 1 + arg ) よりも高精度です。
4) 型総称マクロ: arg の型が long double の場合、 log1pl が呼び出される。それ以外の場合、 arg が整数型または double 型の場合、 log1p が呼び出される。それ以外の場合、 log1pf が呼び出される。

目次

パラメータ

arg - 浮動小数点値

戻り値

エラーが発生しない場合、 ln(1 + arg) が返されます。

定義域エラーが発生した場合、実装定義の値が返されます(NaNがサポートされている場合はNaN)。

極エラーが発生した場合、 - HUGE_VAL -HUGE_VALF または -HUGE_VALL が返されます。

アンダーフローによる範囲エラーが発生した場合、正しい結果(丸め後)が返されます。

エラー処理

エラーは math_errhandling で指定された通りに報告されます。

ドメインエラーは、 arg -1 未満の場合に発生します。

arg -1 の場合、極エラーが発生する可能性があります。

IEEE浮動小数点演算(IEC 60559)を実装がサポートしている場合、

  • 引数が±0の場合、変更されずに返されます。
  • 引数が-1の場合、-∞が返され、 FE_DIVBYZERO が発生します。
  • 引数が-1より小さい場合、NaNが返され、 FE_INVALID が発生します。
  • 引数が+∞の場合、+∞が返されます。
  • 引数がNaNの場合、NaNが返されます。

注記

expm1 関数と log1p 関数は、金融計算において有用です。例えば、小さな日次金利を計算する場合: (1+x) n
-1
expm1 ( n * log1p ( x ) ) と表現できます。これらの関数は、正確な逆双曲線関数の記述も簡素化します。

#include <errno.h>
#include <fenv.h>
#include <float.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
int main(void)
{
    printf("log1p(0) = %f\n", log1p(0));
    printf("Interest earned in 2 days on $100, compounded daily at 1%%\n"
           " on a 30/360 calendar = %f\n",
           100*expm1(2*log1p(0.01/360)));
    printf("log(1+1e-16) = %g, but log1p(1e-16) = %g\n",
           log(1+1e-16), log1p(1e-16));
    // special values
    printf("log1p(-0) = %f\n", log1p(-0.0));
    printf("log1p(+Inf) = %f\n", log1p(INFINITY));
    // error handling
    errno = 0; feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    printf("log1p(-1) = %f\n", log1p(-1));
    if (errno == ERANGE)
        perror("    errno == ERANGE");
    if (fetestexcept(FE_DIVBYZERO))
        puts("    FE_DIVBYZERO raised");
}

出力例:

log1p(0) = 0.000000
Interest earned in 2 days on $100, compounded daily at 1%
 on a 30/360 calendar = 0.005556
log(1+1e-16) = 0, but log1p(1e-16) = 1e-16
log1p(-0) = -0.000000
log1p(+Inf) = Inf
log1p(-1) = -Inf
    errno == ERANGE: Result too large
    FE_DIVBYZERO raised

参考文献

  • C23規格 (ISO/IEC 9899:2024):
  • 7.12.6.9 log1p関数群 (p: TBD)
  • 7.25 総称数学 <tgmath.h> (p: TBD)
  • F.10.3.9 log1p関数群 (p: TBD)
  • C17規格 (ISO/IEC 9899:2018):
  • 7.12.6.9 log1p関数 (p: TBD)
  • 7.25 型総称数学 <tgmath.h> (p: TBD)
  • F.10.3.9 log1p関数 (p: TBD)
  • C11規格 (ISO/IEC 9899:2011):
  • 7.12.6.9 log1p関数 (p: 245)
  • 7.25 総称数学 <tgmath.h> (p: 373-375)
  • F.10.3.9 log1p関数 (p: 522)
  • C99規格 (ISO/IEC 9899:1999):
  • 7.12.6.9 log1p関数 (p: 226)
  • 7.22 総称数学 <tgmath.h> (p: 335-337)
  • F.9.3.9 log1p関数 (p: 459)

関連項目

(C99) (C99)
自然対数(底 e )を計算する ( ln(x) )
(function)
常用対数(底 10 )を計算する ( log 10 (x) )
(function)
(C99) (C99) (C99)
底2の対数を計算する ( log 2 (x) )
(function)
(C99) (C99) (C99)
指定された値の e のべき乗から1を引いた値を計算する ( e x -1 )
(function)