C语言程序设计(数学库函数)

4.2.2数学库函数

C/C++程序通常用标准库函数和程序员编写的新函数写成。各种C/C++版本都提供函数库，这些函数能够完成常用的数学计算、字符串操作、输入输出以及其它很多操作。这些函数为程序员编写程序提供了很多方便，很多操作都可以调用标准库函数去完成，因此可以减少程序员的工作量。除了库函数以外，程序员也可以自己定义一些函数完成某些特殊的任务。

下面以数学函数为例介绍库函数的使用，后面各章中也将逐步介绍其它库函数的使用。

使用库函数时，要根据函数的类别，用预处理命令#include将函数所在的头文件包含进来。例如，使用数学库中的函数时，应该首先用预处理命令#include指明要用到的数学函数的描述所在的头文件。调用数学函数时，要给出函数名，后面是一对圆括号，括号内是使用函数所需的参数，参数可以是常量、变量或表达式。例如，计算并打印2的3次方的语句可以写成：

printf(“%7.2f”,pow(2.0,3.0));

调用的数学函数pow需要两个参数，这两个参数都是double型的，返回值也是double 型的，语句执行结果为打印8.00。

数学库中所有函数的参数和返回值都是double类型的。常用的数学函数见表4-2。

表4-2常用的数学函数（头文件math.h）

函数原型函数功能函数返回值

int abs(int x)求整数x的绝对值返回x的绝对值

double fabs(double x)求实数x的绝对值返回实数x的绝对值

double exp(double x)求e x返回e的x次方

x，即lnx返回以e为底x的对数值

double log(double x)求log

e

double log10(double x)求log

x返回以10为底x的对数值

10

求x y返回x的y次方

double pow(double x,double

y)

double cos(double x)求x的余弦值返回弧度x的余弦值

double sin(double x)求x的正弦值返回弧度x的正弦值

double tan(double x)求x的正切值返回弧度x的正切值

double fmod(double x)求x/y的余数返回x/y的余数值

double sqrt(double x)计算x的平方根返回x平方根值

【例4-1】输入三角形的三边长，求三角形的面积。

问题分析：

1：输入三角形的三边，可用下述公式计算三角形的面积：

s(s-a)(s-b)(s-c)

其中s=(a+b+c)/2

2：选择一个解决方案的算法

1）定义变量三角形的三边a,b,c，定义s，area为实型

2）键盘输入a,b,c的数值,请注意输入的a,b,c应能构成合法的三角形

3）计算表达式s=(a+b+c)/2

4）计算表达式area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c))

5）输出结果

参考程序为：

/*程序名：4_1.c*/

/*功能：输入三角形三边，计算面积*/

#include

#include

int main()

{

double a,b,c,s,area;

printf("Please enter3sides of a triangle:\n");

scanf("%f,%f,%f",&a,&b,&c);

s=(a+b+c)/2;

area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));

printf("a=%7.2f,b=%7.2f,c=%7.2f\n",a,b,c);

printf("area=%7.2f\n",area);

return0;

}

运行结果为：

Please enter3sides of a triangle:

3,4,5

a= 3.00,b= 4.00,c= 5.00

area= 6.00

程序中求平方根的计算要使用数学函数sqrt()，该函数原型为double sqrt(double x)，这个原型表示sqrt()接收一个double类型参数，返回double类型结果。sqrt原型在math.h 中，所以要在程序前面加上#include。

函数原型的另一个重要特征是强制参数类型转换，即强制转换参数为相应类型。例如，数学库函数sqrt()，虽然math.h中的函数原型指定为double参数，但依然可以使用整数做函数参数进行调用。下列语句：

printf(“%f”,sqrt(4));

能正确求出sqrt(4)并打印结果。函数原型使编译器将整型参数值4变为double型值4.0，然后再进行函数调用。这种转换可能在不遵守C类型转换时造成不正确的结果。