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std:: cos, std:: cosf, std:: cosl

From cppreference.net
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Macro constants
定義済みヘッダー <cmath>
(1)
float cos ( float num ) ;

double cos ( double num ) ;

long double cos ( long double num ) ;
(C++23まで)
/*floating-point-type*/
cos ( /*floating-point-type*/ num ) ;
(C++23から)
(constexpr C++26から)
float cosf ( float num ) ;
(2) (C++11から)
(constexpr C++26から)
long double cosl ( long double num ) ;
(3) (C++11から)
(constexpr C++26から)
定義済みヘッダー <simd>
template < /*math-floating-point*/ V >

constexpr /*deduced-simd-t*/ < V >

cos ( const V & v_num ) ;
(S) (C++26から)
定義済みヘッダー <cmath>
template < class Integer >
double cos ( Integer num ) ;
(A) (constexpr C++26から)
1-3) num の余弦を計算します(ラジアン単位で測定)。 ライブラリは、パラメータの型としてすべてのcv修飾されていない浮動小数点型に対する std::cos のオーバーロードを提供します。 (C++23以降)
S) SIMDオーバーロードは v_num に対して要素ごとに std::cos を実行します。
(詳細は math-floating-point および deduced-simd-t を参照)
(C++26以降)
A) すべての整数型に対して追加のオーバーロードが提供されており、これらは double として扱われます。
(C++11以降)

目次

パラメータ

num - ラジアン単位の角度を表す浮動小数点または整数値

戻り値

エラーが発生しない場合、 num の余弦( cos(num) )は範囲 [ - 1.0 , + 1.0 ] 内で返されます。

num の値が大きい場合、結果はほとんど意味を持たないか、全く意味を持たない可能性があります。

(until C++11)

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)。

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。

エラーハンドリング

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

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、結果は 1.0 となります。
  • 引数が±∞の場合、NaNが返され、 FE_INVALID が発生します。
  • 引数がNaNの場合、NaNが返されます。

注記

引数が無限大の場合の扱いはCでは定義域エラーと規定されていませんが、 POSIXでは定義域エラー として定義されています。

追加のオーバーロードは (A) と完全に同一である必要はありません。それらは、整数型の引数 num に対して、 std :: cos ( num ) std :: cos ( static_cast < double > ( num ) ) と同じ効果を持つことを保証するのに十分であればよいのです。

#include <cerrno>
#include <cfenv>
#include <cmath>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <numbers>
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
constexpr double pi = std::numbers::pi; // or std::acos(-1) before C++20
constexpr double your_cos(double x)
{
    double cos{1}, pow{x};
    for (auto fac{1ull}, n{1ull}; n != 19; fac *= ++n, pow *= x)
        if ((n & 1) == 0)
            cos += (n & 2 ? -pow : pow) / fac;
    return cos;
}
int main()
{
    std::cout << std::setprecision(10) << std::showpos
              << "一般的な使用例:\n"
              << "std::cos(pi/3) = " << std::cos(pi / 3) << '\n'
              << "your cos(pi/3) = " << your_cos(pi / 3) << '\n'
              << "std::cos(pi/2) = " << std::cos(pi / 2) << '\n'
              << "your cos(pi/2) = " << your_cos(pi / 2) << '\n'
              << "std::cos(-3*pi/4) = " << std::cos(-3 * pi / 4) << '\n'
              << "your cos(-3*pi/4) = " << your_cos(-3 * pi / 4) << '\n'
              << "特殊な値:\n"
              << "std::cos(+0) = " << std::cos(0.0) << '\n'
              << "std::cos(-0) = " << std::cos(-0.0) << '\n';
    // エラー処理
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    std::cout << "cos(INFINITY) = " << std::cos(INFINITY) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_INVALID))
        std::cout << "    FE_INVALID が発生しました\n";
}

出力例:

一般的な使用例:
std::cos(pi/3) = +0.5
your cos(pi/3) = +0.5
std::cos(pi/2) = +6.123233996e-17
your cos(pi/2) = -3.373452105e-15
std::cos(-3*pi/4) = -0.7071067812
your cos(-3*pi/4) = -0.7071067812
特殊な値:
std::cos(+0) = +1
std::cos(-0) = +1
cos(INFINITY) = -nan
    FE_INVALID が発生しました

関連項目

(C++11) (C++11)
正弦を計算する ( sin(x) )
(関数)
(C++11) (C++11)
正接を計算する ( tan(x) )
(関数)
(C++11) (C++11)
逆余弦を計算する ( arccos(x) )
(関数)
複素数の余弦を計算する ( cos(z) )
(関数テンプレート)
関数 std::cos をvalarrayの各要素に適用する
(関数テンプレート)