std::acos(C++11)

namespace std {
  template <class T>
  complex<T>
    acos(const complex<T>& x); // (1) C++11
  template <class T>
  constexpr complex<T>
    acos(const complex<T>& x); // (1) C++26
}

概要

複素数値の逆余弦（アークコサイン：arc cosine）を得る。

戻り値

引数 x の逆余弦。本関数の値域は、虚軸方向は全域で、実軸方向は [0, π] の区間である。

備考

• 本関数は実軸の区間 [-1, +1] の外側を分岐截断とする。
• 本関数は、C99 の規格にある cacos（より正確には complex.h ヘッダの cacos、cacosf、cacosl の 3 つ。それぞれ C++ の acos<double>、acos<float>、acos<long double> に相当）と等価である。
  C99 では、処理系が ISO IEC 60559（IEEE 754 と同一）に準拠している場合、以下のように規定されている。
  • acos(conj(x)) = conj(acos(x))
  • acos(complex(±0, +0)) は complex(π/2, -0) を返す。
  • acos(complex(±0, NaN)) は complex(π/2, NaN) を返す。
  • 有限の x について、acos(complex(x, +∞)) は complex(π/2, -∞) を返す。
  • 有限で非ゼロの x について、acos(x, NaN) は complex(NaN, NaN) を返すとともに、無効演算の浮動小数点例外（FE_INVALID）を引き起こす可能性がある。
  • 有限で正の符号を持つ（+0 を含む）y について、acos(-∞, y) は complex(π, -∞) を返す。
  • 有限で正の符号を持つ（+0 を含む）y について、acos(+∞, y) は complex(+0, -∞) を返す。
  • acos(-∞, +∞) は complex(3π/4, -∞) を返す。
  • acos(+∞, +∞) は complex(π/4, -∞) を返す。
  • acos(±∞, NaN) は complex(NaN, ±∞) を返す（結果の虚部の符号は未規定）。
  • 有限の y について、acos(NaN, y) は complex(NaN, NaN) を返すとともに、無効演算の浮動小数点例外（FE_INVALID）を引き起こす可能性がある。
  • acos(NaN, +∞) は complex(NaN, -∞) を返す。
  • acos(NaN, NaN) は complex(NaN, NaN) を返す。
• 処理系が ISO IEC 60559 に準拠しているかどうかは、C99 の場合はマクロ __STDC_IEC_559_COMPLEX__ が 1 に定義されている事で判別可能であるが、C++ の規格書には該当する記載を見つける事ができなかった。

• 逆余弦の算出については、一部の算術型、および、valarray クラステンプレートに対しても、他のヘッダで定義されている。

  引数の型	関数	ヘッダ	備考
  float	acos	cmath
  double	acos	cmath
  long double	acos	cmath
  任意の整数型	acos	cmath	C++11 から
  valarray<T>	acos	valarray

例

#include <iostream>
#include <complex>

int main()
{
  std::complex<double> c(1.0, 2.0);

  std::complex<double> result = std::acos(c);
  std::cout << "acos( " << c << " ) = " << result << std::endl;
}

出力

acos( (1,2) ) = (1.14372,-1.52857)

実装例

-2.0i * log(sqrt((1.0 + c) / 2.0) + 1.0i * sqrt((1.0 - c) / 2.0));

バージョン

言語

• C++11

処理系

• Clang: 3.0 ✅, 3.1 ✅, 3.2 ✅, 3.3 ✅, 3.4 ✅
• GCC: 4.3.6 ✅, 4.4.7 ✅, 4.5.4 ✅, 4.6.4 ✅, 4.7.3 ✅, 4.8.1 ✅, 4.8.2 ✅, 4.9.0 ✅
• ICC: ??
• Visual C++: 2012 ✅, 2013 ✅, 2015 ✅, 2017 ✅

備考

• libstdc++ では（規格通りに）C++11 以降のモードでなければ本関数は使用できないが、libc++ では C++98 モードでも使用することができる。（上記の Clang が C++11 モードになっていないのはそのため）
• libstdc++ では、通常 glibc の対応する関数を呼び出すため、上記の備考に記載した C99 の ISO IEC 60559 準拠要件を満たす。
  しかし、glibc を使用していない libstdc++、および、libc++ は、当該要件を満たしていない（満たすつもりが無い？）ようである。

関連項目

参照

• P1383R2 More constexpr for <cmath> and <complex>
  • C++26でconstexpr対応した