C 程式設計/math.h/ldexp

在計算中，ldexp 是一個函式，它將一個雙精度浮點數乘以一個指定的 2 的整數次冪，如果結果是執行環境中用於雙精度浮點數表示的有效浮點數，則返回結果。

位置

它是 C 程式語言的數學庫例程之一，在標頭檔案 math.h 中宣告。

定義

ldexp 函式在 C 程式語言標準 ISO/IEC 9899 ^[1] 中定義如下

7.12.6.6 ldexp 函式
概要

#include <math.h>
double ldexp(double x, int exp); double ldexpf(float x, int exp);
long double ldexpl(long double x, int exp);

描述
ldexp 函式將浮點數乘以 2 的整數次冪。可能會發生範圍錯誤。
返回值
ldexp 函式返回 x*2^exp

Open Group Single Unix Specification 在 Unix^tm 主機環境中擴充套件了 ldexp 的介面定義。^[2]

“描述”部分包含以下附加資訊

希望檢查錯誤情況的應用程式應將 errno 設定為零，並在呼叫這些函式之前呼叫 feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT)。在返回時，如果 errno 不為零，或者 fetestexcept(FE_INVALID | FE_DIVBYZERO | FE_OVERFLOW | FE_UNDERFLOW) 不為零，則發生了錯誤。

“返回值”部分擴充套件了以下條款

如果這些函式會導致溢位，則必須發生範圍錯誤，並且 ldexp()、ldexpf() 和 ldexpl() 必須分別返回 ±HUGE_VAL、±HUGE_VALF 和 ±HUGE_VALL（根據 x 的符號）。

如果正確的值會導致下溢，並且無法表示，則可能會發生範圍錯誤，並且必須返回 0.0（如果支援），或者返回實現定義的值。

如果 x 為 NaN，則必須返回 NaN。

如果 x 為 ±0 或 ±Inf，則必須返回 x。

如果 exp 為 0，則必須返回 x。

如果正確的值會導致下溢，並且可以表示，則可能會發生範圍錯誤，並且必須返回正確的值。

它還添加了一個“錯誤部分”，如下所示

如果以下情況發生，這些函式必須失敗

範圍錯誤

結果溢位。

如果整數表示式 (math_errhandling & MATH_ERRNO) 不為零，則 errno 必須設定為 [ERANGE]。如果整數表示式 (math_errhandling & MATH_ERREXCEPT) 不為零，則必須引發溢位浮點異常。

實現

對於基於二進位制指數的浮點表示（如 IEEE 754），ldexp 可以透過簡單地從 x 的值中提取指數並將 exp 新增到它來實現，如果結果在表示的有效指數值內，則用結果替換 x 的指數。如果計算出的指數值過高，則函式返回 +∞ 或 -∞（取決於 x 的符號），如果值過低，則函式返回 0.0。

參考資料

外部連結

[1] C 程式語言 ISO/IEC 9899 標準

[2] Open Group Base Specifications Issue 6, ldexp() definition

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[2]