Type-generic math (since C99)

ヘッダー <tgmath.h> はヘッダー <math.h> および <complex.h> を含み、引数の型に基づいてどの実数関数または（適用可能な場合）複素数関数を呼び出すかを決定するいくつかの type-generic macros を定義します。

各マクロについて、接尾辞なしの <math.h> 関数における対応する実引数の型が double であるパラメータは、 汎用パラメータ として知られています（例えば、 pow の両パラメータは汎用パラメータですが、 scalbn の最初のパラメータのみが汎用パラメータです）。

<tgmath.h> のマクロが使用される場合、ジェネリックパラメータに渡される引数の型によって、以下に説明するようにマクロが選択する関数が決定されます。引数の型が選択された関数のパラメータ型と 互換性 がない場合、動作は未定義です（例えば、複素数引数が実数専用の <tgmath.h> マクロに渡された場合： float complex fc ; ceil ( fc ) ; または double complex dc ; double d ; fmax ( dc, d ) ; は未定義動作の例です）。

注記: 型総称マクロはC99では実装定義の方法で実装されていましたが、C11のキーワード _Generic により、これらのマクロを移植性のある方法で実装することが可能になりました。

複素数/実数 型総称マクロ

実数版と複素数版の両方を持つすべての関数について、型総称マクロ XXX が存在し、以下のいずれかを呼び出します：

• real function:

• float バリアント XXXf
• double バリアント XXX
• long double バリアント XXXl

• complex関数:

• float バリアント cXXXf
• double バリアント cXXX
• long double バリアント cXXXl

上記のルールに対する例外は fabs マクロです（以下の表を参照）。

呼び出す関数は以下のように決定されます：

• ジェネリックパラメータの引数のいずれかが虚数の場合、動作は各関数リファレンスページで個別に規定される（特に、 sin 、 cos 、 tan 、 cosh 、 sinh 、 tanh 、 asin 、 atan 、 asinh 、および atanh は実数関数を呼び出し、 sin 、 tan 、 sinh 、 tanh 、 asin 、 atan 、 asinh 、および atanh の戻り値の型は虚数となり、 cos および cosh の戻り値の型は実数となる）。
• ジェネリックパラメータの引数のいずれかが複素数の場合、複素数関数が呼び出される。それ以外の場合、実数関数が呼び出される。
• ジェネリックパラメータの引数のいずれかが long double の場合、 long double バリアントが呼び出される。それ以外の場合、パラメータのいずれかが double または整数の場合、 double バリアントが呼び出される。それ以外の場合、 float バリアントが呼び出される。

型総称マクロは以下の通りです：

実数専用関数

modf を除く、複素数の対応関数を持たないすべての関数について、型総称マクロ XXX が存在し、実数関数のいずれかのバリアントを呼び出します：

• float バリアント XXXf
• double バリアント XXX
• long double バリアント XXXl

呼び出す関数は以下のように決定されます：

• ジェネリックパラメータのいずれかの引数が long double の場合、 long double バリアントが呼び出されます。そうでない場合、ジェネリックパラメータのいずれかの引数が double の場合、 double バリアントが呼び出されます。それ以外の場合、 float バリアントが呼び出されます。

`、`$`タグ内のテキスト、およびC++固有の用語は翻訳せず、元のフォーマットを保持しました。`fmin`はC++の関数名であるため、そのままにしてあります。$

`、`$`タグ内のテキストは翻訳しない（この例では`$`タグ内の関数名）
- C++固有の用語（関数名`rint`、`rintf`、`rintl`）は翻訳しない
したがって、翻訳対象は表のヘッダー「rint」のみですが、これはC++関数名であるため翻訳せず、元のまま保持しています。

`/`$`タグ内のテキストは翻訳せず、元のフォーマットを保持\; -\; C++固有の用語（`scalbln`,\; `scalblnf`,\; `scalblnl`）は翻訳せず\; -\; タイトル属性のテキストは翻訳対象外（HTML属性のため）\; **翻訳対象外の理由:**\; -\; `scalbln`,\; `scalblnf`,\; `scalblnl`\; はC++の数学関数名（標準ライブラリ）\; -\; すべてのHTMLタグと属性は原文のまま保持\; -\; `$`タグ内のテキストはコードとして扱われるため非翻訳

複素数専用関数

実数版に対応する関数を持たないすべての複素数関数について、型総称マクロ cXXX が存在し、複素関数のいずれかのバリアントを呼び出します：

• float complex バリアント cXXXf
• double complex バリアント cXXX
• long double complex バリアント cXXXl

呼び出す関数は以下のように決定されます：

• ジェネリックパラメータの引数のいずれかが実数、複素数、または虚数の場合、適切な複素関数が呼び出されます。

例

#include <stdio.h>
#include <tgmath.h>
int main(void)
{
    int i = 2;
    printf("sqrt(2) = %f\n", sqrt(i)); // 引数の型はint、sqrtを呼び出す
    float f = 0.5;
    printf("sin(0.5f) = %f\n", sin(f)); // 引数の型はfloat、sinfを呼び出す
    float complex dc = 1 + 0.5*I;
    float complex z = sqrt(dc); // 引数の型はfloat complex、csqrtfを呼び出す
    printf("sqrt(1 + 0.5i) = %f+%fi\n",
           creal(z),  // 引数の型はfloat complex、crealfを呼び出す
           cimag(z)); // 引数の型はfloat complex、cimagfを呼び出す
}

sqrt(2) = 1.414214
sin(0.5f) = 0.479426
sqrt(1 + 0.5i) = 1.029086+0.242934i

参考文献