std::log10

namespace std {
  float log10(float x);             // (1) C++03からC++20まで
  double log10(double x);           // (2) C++03からC++20まで
  long double log10(long double x); // (3) C++03からC++20まで

  floating-point-type
    log10(floating-point-type x);   // (4) C++23
  constexpr floating-point-type
    log10(floating-point-type x);   // (4) C++26

  double
    log10(Integral x);              // (5) C++11
  constexpr double
    log10(Integral x);              // (5) C++26

  float
    log10f(float x);                // (6) C++17
  constexpr float
    log10f(float x);                // (6) C++26

  long double
    log10l(long double x);          // (7) C++17
  constexpr long double
    log10l(long double x);          // (7) C++26
}

概要

10 を底とする常用対数を求める。

• (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

引数 x の 10 を底とする常用対数を返す。

x が負の場合には、定義域エラーとなり、戻り値は処理系定義である。x がゼロの場合には、処理系によっては極エラーとなり、戻り値は処理系定義である。（備考参照）

備考

• $$f(x)={\log }_{10}x$$
• 定義域エラー、極エラーが発生した場合の挙動については、<cmath> を参照。
• C++11 以降では、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 -∞ となり、FE_DIVBYZERO（ゼロ除算浮動小数点例外）が発生する。
  • x = 1 の場合、戻り値は +0 となる。
  • x < 0 の場合、戻り値は quiet NaN となり、FE_INVALID（無効演算浮動小数点例外）が発生する。
  • 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

例

基本的な使い方

#include <cmath>
#include <limits>
#include <iostream>

int main() {
  std::cout << std::fixed;
  std::cout << "log10(0.0)  = " << std::log10(0.0) << std::endl;
  std::cout << "log10(10)   = " << std::log10(10) << std::endl;
  std::cout << "log10(+∞)  = " << std::log10(std::numeric_limits<double>::infinity()) << std::endl;
  std::cout << "log10(-1.0) = " << std::log10(-1.0) << std::endl;
}

#include <cmath>

#include <limits>

#include <iostream>

​

int main() {

  std::cout << std::fixed;

  std::cout << "log10(0.0)  = " << std::log10(0.0) << std::endl;

  std::cout << "log10(10)   = " << std::log10(10) << std::endl;

  std::cout << "log10(+∞)  = " << std::log10(std::numeric_limits<double>::infinity()) << std::endl;

  std::cout << "log10(-1.0) = " << std::log10(-1.0) << std::endl;

}

​

出力例

log10(0.0)  = -inf
log10(10)   = 1.000000
log10(+∞)  = inf
log10(-1.0) = nan

Nが10の何乗か調べる

#include <iostream>
#include <cmath>

int main()
{
  for (int i = 1; i <= 8; i++) {
    double x = std::pow(10, i);
    double result = std::log10(x);

    std::cout << std::fixed << "log10(" << x << ") : " << result << std::endl;
  }
}

#include <iostream>

#include <cmath>

​

int main()

{

  for (int i = 1; i <= 8; i++) {

    double x = std::pow(10, i);

    double result = std::log10(x);

​

    std::cout << std::fixed << "log10(" << x << ") : " << result << std::endl;

  }

}

​

出力

log10(10.000000) : 1.000000
log10(100.000000) : 2.000000
log10(1000.000000) : 3.000000
log10(10000.000000) : 4.000000
log10(100000.000000) : 5.000000
log10(1000000.000000) : 6.000000
log10(10000000.000000) : 7.000000
log10(100000000.000000) : 8.000000

バージョン

言語

• C++03

処理系

• Clang: 1.9 ✅, 2.9 ✅, 3.1 ✅
• GCC: 3.4.6 ✅, 4.2.4 ✅, 4.3.5 ✅, 4.4.5 ✅, 4.5.1 ✅, 4.5.2 ✅, 4.6.1 ✅, 4.7.0 ✅
• ICC: 10.1 ✅, 11.0 ✅, 11.1 ✅, 12.0 ✅
• Visual C++: 2003 ✅, 2005 ✅, 2008 ✅, 2010 ✅

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

log があれば、以下のように変換することで求められる。

$${\log }_{10}x=\frac{{\log }_{e}x}{{\log }_{e}10}$$

参照

• P1467R9 Extended floating-point types and standard names
  • C++23で導入された拡張浮動小数点数型への対応として、float、double、long doubleのオーバーロードをfloating-point-typeのオーバーロードに統合し、拡張浮動小数点数型も扱えるようにした
• P1383R2 More constexpr for <cmath> and <complex>
  • C++26でconstexpr対応した