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    function
    <cmath>

    std::exp2

    namespace std {
      float exp2(float x);             // (1) C++11からC++20まで
      double exp2(double x);           // (2) C++11からC++20まで
      long double exp2(long double x); // (3) C++11からC++20まで
    
      floating-point-type
        exp2(floating-point-type x);   // (4) C++23
      constexpr floating-point-type
        exp2(floating-point-type x);   // (4) C++26
    
      double
        exp2(Integral x);              // (5) C++11
      constexpr double
        exp2(Integral x);              // (5) C++26
    
      float
        exp2f(float x);                // (6) C++17
      float
        exp2f(float x);                // (6) C++26
    
      long double
        exp2l(long double x);          // (7) C++17
      constexpr long double
        exp2l(long double x);          // (7) C++26
    }
    

    概要

    2 を底とする指数関数を求める。

    • (1) : floatに対するオーバーロード
    • (2) : doubleに対するオーバーロード
    • (3) : long doubleに対するオーバーロード
    • (4) : 浮動小数点数型に対するオーバーロード
    • (5) : 整数型に対するオーバーロード (doubleにキャストして計算される)
    • (6) : float型規定
    • (7) : long double型規定

    戻り値

    2 の x 乗を返す。

    x の絶対値が大きすぎる場合には、オーバーフローエラー、あるいはアンダーフローエラーとなり、戻り値は処理系定義である。(備考参照)

    備考

    • f(x)=2x
    • オーバーフローエラー、アンダーフローエラーが発生した場合の挙動については、<cmath> を参照。
    • 処理系が IEC 60559 に準拠している場合(std::numeric_limits<T>::is_iec559() != false)、以下の規定が追加される。
      • x = ±0 の場合、戻り値は 1 となる。
      • x = -∞ の場合、戻り値は +0 となる。
      • x = +∞ の場合、戻り値は +∞ となる。
    • C++23では、(1)、(2)、(3)が(4)に統合され、拡張浮動小数点数型を含む浮動小数点数型へのオーバーロードとして定義された

    #include <cmath>
    #include <limits>
    #include <iostream>
    
    int main() {
      std::cout << std::fixed;
      std::cout << "exp2(0.0) = " << std::exp2(0.0) << std::endl;
      std::cout << "exp2(1.0) = " << std::exp2(1.0) << std::endl;
      std::cout << "exp2(3.0) = " << std::exp2(3.0) << std::endl;
      std::cout << "exp2(4.0) = " << std::exp2(4.0) << std::endl;
      std::cout << "exp2(+∞) = " << std::exp2(std::numeric_limits<double>::infinity()) << std::endl;
      std::cout << "exp2(-∞) = " << std::exp2(-std::numeric_limits<double>::infinity()) << std::endl;
    }
    

    出力例

    exp2(0.0) = 1.000000
    exp2(1.0) = 2.000000
    exp2(3.0) = 8.000000
    exp2(4.0) = 16.000000
    exp2(+∞) = inf
    exp2(-∞) = 0.000000
    

    実装例

    namespace std {
      double exp2(double x) {
        return std::pow(2.0, x);
      }
    
      float exp2(float x) {
        return std::pow(2.0f, x);
      }
    
      long double exp2(long double x) {
        return std::pow(2.0L, x);
      }
    }
    

    バージョン

    言語

    • C++11

    処理系

    • Clang: 2.9 , 3.1
    • GCC: 4.3.4 , 4.4.5 , 4.5.2 , 4.6.1 , 4.7.0

    備考

    特定の環境では、早期に constexpr 対応されている場合がある:

    • GCC 4.6.1 以上

    実装例

    exp があれば、以下のように変換することで求められる。

    2x=exloge2for allx

    参照