Math.h

math.h ist eine Header-Datei in der Standard C Library der Programmiersprache C. Sie wurde für mathematische Funktionen entwickelt. Die Programmiersprache C++ benutzt die Funktionen ebenfalls, um die Kompatibilität von C zu C++ zu gewährleisten, und deklariert sie in der Header-Datei cmath (dort ohne die Dateinamenserweiterung „.h“ verwendet).

Alle Funktionen, die einen Winkel einlesen oder ausgeben, arbeiten mit Radiant. Die meisten Funktionen arbeiten mit Gleitkommazahlen. Mathematische Funktionen, die mit ganzzahligen Werten (Integer) arbeiten, wie abv, labs, div oder ldiv, sind stattdessen in der Header-Datei stdlib.h vertreten.

Funktionen bis C95

In den Normen bis einschließlich C95 waren die folgenden Funktionen deklariert.

Name	Beschreibung	Mathematische Formulierung
acos	Arkuskosinus	${\displaystyle \arccos x}$
asin	Arkussinus	${\displaystyle \arcsin x}$
atan	Arkustangens	${\displaystyle \arctan x}$
atan2	„Arkustangens“ mit zwei Argumenten	${\displaystyle \operatorname {atan2} (y,x)}$
ceil	Aufrundungsfunktion	${\displaystyle \lceil x\rceil }$
cos	Kosinus	${\displaystyle \cos x}$
cosh	Kosinus hyperbolicus	${\displaystyle \cosh x}$
exp	Exponentialfunktion	${\displaystyle e^{x}}$
fabs	Betragsfunktion	${\displaystyle |x|}$
floor	Ganzteilfunktion	${\displaystyle \lfloor x\rfloor }$
fmod	Führt die Modulo-Funktion für Gleitkommazahlen durch	${\displaystyle x{\bmod {y}}}$
frexp	Teilt eine Gleitkommazahl in Faktor und Potenz mit der Basis 2 auf
ldexp	Multipliziert den ersten Parameter mit 2 um den zweiten Parameter potenziert	${\displaystyle x2^{y}}$
log	Natürlicher Logarithmus	${\displaystyle \ln x}$
log10	Logarithmus zur Basis 10	${\displaystyle \log _{10}x}$
modf	Teilt eine Gleitkommazahl in zwei Zahlen auf, vor und nach dem Komma
pow	Potenziert ersten mit dem zweiten Parameter	${\displaystyle x^{y}}$
sin	Sinus	${\displaystyle \sin x}$
sinh	Sinus hyperbolicus	${\displaystyle \sinh x}$
sqrt	Quadratwurzel	${\displaystyle {\sqrt {x}}}$
tan	Tangens	${\displaystyle \tan x}$
tanh	Tangens hyperbolicus	${\displaystyle \tanh x}$

C99-Funktionen

Mit der Norm C99 wurde math.h um die folgenden Funktionen erweitert.

Name	Beschreibung	Mathematische Formulierung
acosh	Areakosinus hyperbolicus	${\displaystyle \operatorname {arcosh} x}$
asinh	Areasinus hyperbolicus	${\displaystyle \operatorname {arsinh} x}$
atanh	Areatangens hyperbolicus	${\displaystyle \operatorname {artanh} x}$
cbrt	Kubikwurzel	${\displaystyle {\sqrt[{3}]{x}}}$
copysign(x,y)	gibt den Wert von x mit dem Vorzeichen von y zurück	${\displaystyle |x|\cdot \operatorname {sgn} y}$
erf	Fehlerfunktion	${\displaystyle \operatorname {erf} x}$
erfc	Gibt den Komplementärfehler von x zurück	${\displaystyle \operatorname {erfc} x}$
exp2(x)	Potenziert 2 mit dem übergebenen Parameter	${\displaystyle 2^{x}}$
expm1(x)	Liefert den Wert von exp()-1 zurück	${\displaystyle e^{x}-1}$
fdim(x,y)	Positive Differenz	${\displaystyle \max(0,x-y)}$
fma(x,y,z)	Multipliziert und Addiert	${\displaystyle xy+z}$
fmax(x,y)	Maximum	${\displaystyle \max(x,y)}$
fmin(x,y)	Minimum	${\displaystyle \min(x,y)}$
hypot(x,y)	Hypotenuse	${\displaystyle {\sqrt {(x^{2}+y^{2})}}}$
ilogb	wie logb, gibt allerdings int zurück	(int)logb(x)
lgamma	Logarithmus der Gammafunktion	${\displaystyle \ln |\Gamma (x)|}$
llrint	Rundungsfunktion
lrint	Rundungsfunktion
llround	Rundungsfunktion
lround	Rundungsfunktion
log1p(x)	Natürlicher Logarithmus von 1 + x	${\displaystyle \ln(1+x)}$
log2	Logarithmus zur Basis 2	${\displaystyle \operatorname {lb} x}$
logb	Liefert den ganzzahligen Exponenten einer Gleitkommazahl als Gleitkommazahl	${\displaystyle \operatorname {rint} (\log _{\mathrm {FLT\_RADIX} }|x|)}$
nan(s)	Ein NaN erzeugen	${\displaystyle 0/0}$
nearbyint	Rundet Gleitkommazahlen zum nächsten Integer
nextafter(x,y)	Gibt die nächst darstellbare Zahl nach x (Richtung y) zurück
nexttoward(x,y)	Wie nextafter, außer dass y als long double übergeben wird
remainder(x,y)	Rest einer Division
remquo(x,y,p)	Genauso wie remainder, speichert jedoch den Quotienten (als int) als Ziel des Zeigers p
rint	Rundet je nach Rundungsmodus zum nächsten Integer, gibt eine Gleitkommazahl zurück
round	kaufmännische Rundungsfunktion	${\displaystyle \lfloor x+0{,}5\rfloor }$
scalbln(x,y)	x * FLT_RADIX^y (y ist long)	${\displaystyle x\cdot \mathrm {FLT\_RADIX} ^{y}}$
scalbn(x,y)	x * FLT_RADIX^y (y ist int)	${\displaystyle x\cdot \mathrm {FLT\_RADIX} ^{y}}$
tgamma	Gammafunktion	${\displaystyle \Gamma (x)}$
trunc	Beschneidet eine Gleitkommazahl, d. h. rundet „Richtung Null“	${\displaystyle {\begin{cases}\lfloor x\rfloor ,&x\geq 0\\\lceil x\rceil ,&x<0\end{cases}}}$

Beispiel

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main() {
    double a = 5, b = 4;
    double c = pow(a, b);
    printf("%f hoch %f ist %f\n", a, b, c);
}

Weblinks

• Rationale for International Standard – Programming Languages – C. (PDF, 898 kB) Abgerufen am 4. September 2011 (C99). 
• Beschreibung auf cplusplus.com (englisch)
• Dokumentation von math.h auf dinkumware.com (Memento vom 21. Februar 2010 im Internet Archive)