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std:: expm1, std:: expm1f, std:: expm1l

From cppreference.net
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Macro constants
ヘッダーで定義 <cmath>
(1)
float expm1 ( float num ) ;

double expm1 ( double num ) ;

long double expm1 ( long double num ) ;
(C++23まで)
/*floating-point-type*/
expm1 ( /*floating-point-type*/ num ) ;
(C++23から)
(constexpr C++26から)
float expm1f ( float num ) ;
(2) (C++11から)
(constexpr C++26から)
long double expm1l ( long double num ) ;
(3) (C++11から)
(constexpr C++26から)
ヘッダーで定義 <simd>
template < /*math-floating-point*/ V >

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

expm1 ( const V & v_num ) ;
(S) (C++26から)
ヘッダーで定義 <cmath>
template < class Integer >
double expm1 ( Integer num ) ;
(A) (constexpr C++26から)
1-3) 指定されたべき乗 e ( オイラー数 , 2.7182818 ... ) を num で累乗した値から 1.0 を減算します。この関数は、 num がゼロに近い場合、式 std:: exp ( num ) - 1.0 よりも高精度です。 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::expm1 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 に対して要素ごとの std::expm1 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。
(since C++11)

目次

パラメータ

num - 浮動小数点または整数値

戻り値

エラーが発生しなかった場合、 e num
-1
が返されます。

オーバーフローによる範囲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。

エラーハンドリング

エラーは、 math_errhandling で指定されている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、変更されずに返されます。
  • 引数が-∞の場合、-1が返されます。
  • 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

std::expm1 関数と std::log1p 関数は金融計算に有用です。例えば、小さな日次金利の計算時: (1+x) n
-1
std :: expm1 ( n * std:: 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。

IEEE互換型 double の場合、 709.8 < num のときオーバーフローが保証されます。

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 :: expm1 ( num ) std :: expm1 ( 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 <cstring>
#include <iostream>
// #pragma STDC FENV_ACCESS ON
int main()
{
    std::cout << "expm1(1) = " << std::expm1(1) << '\n'
              << "1%の日次複利で30/360カレンダーにおける2日間の$100の利息収入\n"
              << "    = "
              << 100 * std::expm1(2 * std::log1p(0.01 / 360)) << '\n'
              << "exp(1e-16)-1 = " << std::exp(1e-16) - 1
              << ", しかし expm1(1e-16) = " << std::expm1(1e-16) << '\n';
    // 特殊値
    std::cout << "expm1(-0) = " << std::expm1(-0.0) << '\n'
              << "expm1(-Inf) = " << std::expm1(-INFINITY) << '\n';
    // エラー処理
    errno = 0;
    std::feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    std::cout << "expm1(710) = " << std::expm1(710) << '\n';
    if (errno == ERANGE)
        std::cout << "    errno == ERANGE: " << std::strerror(errno) << '\n';
    if (std::fetestexcept(FE_OVERFLOW))
        std::cout << "    FE_OVERFLOW raised\n";
}

出力例:

expm1(1) = 1.71828
1%の日次複利で30/360カレンダーにおける2日間の$100の利息収入
    = 0.00555563
exp(1e-16)-1 = 0, しかし expm1(1e-16) = 1e-16
expm1(-0) = -0
expm1(-Inf) = -1
expm1(710) = inf
    errno == ERANGE: 結果が大きすぎます
    FE_OVERFLOW raised

関連項目

(C++11) (C++11)
指定された累乗に引き上げられた e を返す( e x
(関数)
(C++11) (C++11) (C++11)
指定された累乗に引き上げられた 2 を返す( 2 x
(関数)
(C++11) (C++11) (C++11)
指定された数値に1を加えた値の自然対数(底 e )( ln(1+x)
(関数)