C言語で平方根を計算するsqrt/sqrtf/sqrtl関数の使い方と自作関数を教えて！
こういった悩みにお答えします．
本記事の信頼性
- リアルタイムシステムの研究歴12年．
- 東大教員の時に，英語でOS（Linuxカーネル）の授業．
- 2012年9月～2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校（UNC）コンピュータサイエンス学部で客員研究員として勤務．C言語でリアルタイムLinuxの研究開発．
- プログラミング歴15年以上，習得している言語: C/C++，Python，Solidity/Vyper，Java，Ruby，Go，Rust，D，HTML/CSS/JS/PHP，MATLAB，Assembler (x64，ARM)．
- 東大教員の時に，C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」，C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」をGitHubにオープンソースとして公開．
- 2020年1月～現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるGuarantee Happiness LLCのCTOとしてECサイト開発やWeb/SNSマーケティングの業務．2022年6月～現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるJapanese Tar Heel, Inc.のCEO兼CTO．
- 最近は自然言語処理AIとイーサリアムに関する有益な情報発信に従事．
- （AI全般を含む）自然言語処理AIの論文の日本語訳や，AIチャットボット（ChatGPT，Auto-GPT，Gemini（旧Bard）など）の記事を50本以上執筆．アメリカのサンフランシスコ（広義のシリコンバレー）の会社でプロンプトエンジニア・マネージャー・Quality Assurance（QA）の業務委託の経験あり．
- （スマートコントラクトのプログラミングを含む）イーサリアムや仮想通貨全般の記事を200本以上執筆．イギリスのロンドンの会社で仮想通貨の英語の記事を日本語に翻訳する業務委託の経験あり．
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目次
平方根を計算するsqrt/sqrtf/sqrtl関数
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double sqrt(double x); float sqrtf(float x); long double sqrtl(long double x); |
sqrt/sqrtf/sqrtl関数は，xの平方根のうち負でない方の値\(\sqrt{x}\)を返します．
xが負の値の場合はNaNを返します．
sqrt/sqrtf/sqrtl関数の使い方
sqrt/sqrtf/sqrtl関数の使い方は以下になります．
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/* * Author: Hiroyuki Chishiro * License: 2-Clause BSD */ #include <stdio.h> #include <math.h> #define MAX 1.0 #define STEP 0.5 int main(void) { long double ld; double d; float f; for (ld = -MAX; ld <= MAX; ld += STEP) { d = f = ld; printf("sqrt(%lf) = %lf\n", d, sqrt(d)); printf("sqrtf(%f) = %f\n", f, sqrtf(f)); printf("sqrtl(%Lf) = %Lf\n", ld, sqrtl(ld)); } return 0; } |
実行結果は以下になります．
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$ gcc sqrt.c -lm $ a.out sqrt(-1.000000) = -nan sqrtf(-1.000000) = -nan sqrtl(-1.000000) = -nan sqrt(-0.500000) = -nan sqrtf(-0.500000) = -nan sqrtl(-0.500000) = -nan sqrt(0.000000) = 0.000000 sqrtf(0.000000) = 0.000000 sqrtl(0.000000) = 0.000000 sqrt(0.500000) = 0.707107 sqrtf(0.500000) = 0.707107 sqrtl(0.500000) = 0.707107 sqrt(1.000000) = 1.000000 sqrtf(1.000000) = 1.000000 sqrtl(1.000000) = 1.000000 |
sqrt/sqrtf/sqrtl関数の自作関数
sqrt/sqrtf/sqrtl関数の自作関数は，ニュートン法で実装しています．
ニュートン法を知りたいあなたはこちらからどうぞ．
sqrt/sqrtf/sqrtl関数の自作関数は以下になります．
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/* * Author: Hiroyuki Chishiro * License: 2-Clause BSD */ #include <stdio.h> #include <errno.h> #include <math.h> #define MAX 1.0 #define STEP 0.5 double mysqrt(double x) { double s, last; if (x < 0.0) { errno = EDOM; return -NAN; } if (x > 1.0) { s = x; } else { s = 1.0; } do { last = s; s = (x / s + s) / 2.0; } while (s < last); return last; } float mysqrtf(float x) { float s, last; if (x < 0.0) { errno = EDOM; return -NAN; } if (x > 1.0) { s = x; } else { s = 1.0; } do { last = s; s = (x / s + s) / 2.0; } while (s < last); return last; } long double mysqrtl(long double x) { long double s, last; if (x < 0.0) { errno = EDOM; return -NAN; } if (x > 1.0) { s = x; } else { s = 1.0; } do { last = s; s = (x / s + s) / 2.0; } while (s < last); return last; } int main(void) { long double ld; double d; float f; for (ld = -MAX; ld <= MAX; ld += STEP) { d = f = ld; printf("mysqrt(%lf) = %lf\n", d, mysqrt(d)); printf("mysqrtf(%f) = %f\n", f, mysqrtf(f)); printf("mysqrtl(%Lf) = %Lf\n", ld, mysqrtl(ld)); } return 0; } |
実行結果は以下になります．
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$ gcc mysqrt.c $ a.out mysqrt(-1.000000) = -nan mysqrtf(-1.000000) = -nan mysqrtl(-1.000000) = -nan mysqrt(-0.500000) = -nan mysqrtf(-0.500000) = -nan mysqrtl(-0.500000) = -nan mysqrt(0.000000) = 0.000000 mysqrtf(0.000000) = 0.000000 mysqrtl(0.000000) = 0.000000 mysqrt(0.500000) = 0.707107 mysqrtf(0.500000) = 0.707107 mysqrtl(0.500000) = 0.707107 mysqrt(1.000000) = 1.000000 mysqrtf(1.000000) = 1.000000 mysqrtl(1.000000) = 1.000000 |
まとめ
C言語で平方根を計算するsqrt/sqrtf/sqrtl関数の使い方と自作関数を紹介しました．
sqrt/sqrtf/sqrtl関数はよく利用するので，使いこなしましょう！
C言語を独学で習得することは難しいです．
私にC言語の無料相談をしたいあなたは，公式LINE「ChishiroのC言語」の友だち追加をお願い致します．
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