log的c实现

#include <stdio.h> 
const int N=100; 

double coef(int n) 
{ 
if(n==0) return 0; 
double t=1.0/n; 
if(n%2==0) t=-t; 
return t; 
}//x^n的系数 
double horner(double x) 
{ 
double u=coef(N); 
for(int i=N-1;i>=0;i--) 
u=u*x+coef(i); 
return u; 
} 
double sqrt(double b) 
{ 
double x=1;int step=0; 
while((x*x-b<-0.000000000000001||x*x-b>0.000000000000001)&&step<50) 
{x=(b/x+x)/2.0;step++;} 
return x; 
}//开平方 

double ln(double x)//ln(1+x)=x-x^2/2+x^3/3-x^4/4…… 
{ 
if(x>1.5) 
{ 
for(int i=0;x>1.25;i++) 
x=sqrt(x); 
return (1<<i)*horner(x-1); 
} 
else if(x<0.7&&x>0) 
{ 
for(int i=0;x<0.7;i++) 
x=sqrt(x); 
return (1<<i)*horner(x-1); 
} 
else if(x>0) 
return horner(x-1); 
} 
double log(double m,double base=10) 
{ 
return ln(m)/ln(base);//换底公式 
} 
double exp(double x) 
{ 
double sum=1; 
for(int i=N;i>0;i--) 
{ 
sum/=i; 
sum*=x; 
sum+=1; 
} 
return sum; 

}//e^x≈1+x+x^2/2!+x^3/3!+……+x^n/n! 

double pow(double m,double n) 
{ 
return exp(n*ln(m)); 
} 

main() 
{ 
printf("100^2.5=");printf("%f\n",pow(100,2.5)); 
printf("lg(1000)=");printf("%f\n",log(1000)); 
} 

 

<think>好的,我现在需要回答用户关于C语言log函数的使用方法和示例的问题。首先,我得确认用户提到的log函数具体指哪一个,因为在C语言的数学库中,有多个对数函数,比如自然对数log()、以10为底的对数log10(),以及C99新增的以2为底的对数log2()。用户可能不太清楚这些区别,所以需要明确说明。 接下来,我需要回忆这些函数的头文件。C语言的数学函数通常包含在math.h中,所以在使用前必须包含这个头文件。此外,编译时需要链接数学库,比如在GCC中使用-lm选项,这点也需要注意提醒用户,否则可能会出现链接错误。 然后,我需要分别介绍每个函数的用途和参数。自然对数log()函数接受一个double类型的参数,返回double类型的结果。例如,log(2.71828)应该返回接近1的值。同样,log10()用于计算以10为底的对数,比如log10(100)结果是2。log2()则是计算以2为底的对数,例如log2(8)返回3。这些例子能帮助用户直观理解函数的行为。 用户可能需要具体的代码示例,所以需要提供一段简单的C代码,展示如何包含头文件、调用这些函数,并输出结果。代码应该尽量简洁,同时包含必要的步骤,比如变量声明、函数调用和打印结果。例如: #include <stdio.h> #include <math.h> int main() { double x = 100.0; double natural_log = log(x); printf("自然对数: %f\n", natural_log); return 0; } 不过,这里可能需要检查是否需要处理特殊情况,比如负数或零作为输入,这时候函数会返回错误值,如NaN或-inf,并设置errno。因此,在示例代码中加入错误处理会更全面,比如检查输入是否大于零。 另外,用户可能想知道如何计算其他底数的对数,比如以5为底的对数。这时候可以用换底公式,即log5(x) = log(x)/log(5)或者log10(x)/log10(5),这需要解释清楚。 还需要注意编译时的链接选项,特别是在Linux环境下,使用gcc编译时要加上-lm,否则会提示未定义的引用。这点容易被初学者忽略,所以必须强调。 最后,生成相关问题,比如如何计算其他底数的对数,如何处理异常输入,或者log函数的错误处理方式。这些问题可以帮助用户进一步学习和解决可能遇到的问题。 总结一下,回答的结构应该包括: 1. 包含头文件和编译选项 2. 各个log函数的介绍及示例 3. 换底公式的应用 4. 错误处理的示例 5. 相关问题的生成 现在需要确保所有数学表达式用$...$格式,独立公式用$$...$$,并且正确使用中文,避免使用Markdown格式。同时,引用用户提供的参考资料,比如引用[^2]中的printf示例,自然地插入到回答中。例如,在示例代码中使用printf输出结果,并在末尾添加引用标识[^2]。</think>### C语言log函数使用方法 在C语言中,数学库`<math.h>`提供了三种对数函数: 1. **自然对数**:`log(double x)`,计算以$e$为底的对数 2. **常用对数**:`log10(double x)`,计算以10为底的对数 3. **二进制对数**:`log2(double x)`(C99标准新增),计算以2为底的对数 #### 使用步骤 1. **包含头文件**: ```c #include <math.h> ``` 2. **编译时链接数学库**(在gcc中添加`-lm`选项): ```bash gcc program.c -o program -lm ``` --- #### 示例代码 ```c #include <stdio.h> #include <math.h> int main() { double x = 100.0; // 计算自然对数 double ln_result = log(x); printf("ln(%.2f) = %.2f\n", x, ln_result); // 输出 ln(100.00) = 4.61 // 计算以10为底的对数 double log10_result = log10(x); printf("log10(%.2f) = %.2f\n", x, log10_result); // 输出 log10(100.00) = 2.00 // 计算以2为底的对数 double log2_result = log2(x); printf("log2(%.2f) = %.2f\n", x, log2_result); // 输出 log2(100.00) ≈ 6.64 return 0; } ``` --- #### 其他底数的计算方法 通过**换底公式**实现,例如计算以5为底的对数: $$ \log_5(x) = \frac{\log(x)}{\log(5)} $$ 或 $$ \log_5(x) = \frac{\log_{10}(x)}{\log_{10}(5)} $$ 代码示例: ```c double x = 125.0; double base = 5.0; double result = log(x) / log(base); // 等价于log10(x)/log10(base) printf("log_%.0f(%.0f) = %.2f\n", base, x, result); // 输出 log_5(125) = 3.00 ``` --- #### 注意事项 1. **输入范围**:参数必须为正数,否则返回`NaN`(非数字)或`-∞`,并设置`errno`为`EDOM` 2. **错误处理**示例: ```c #include <errno.h> double x = -1.0; double result = log(x); if (isnan(result)) { perror("log函数错误"); // 输出 "log函数错误: Numerical argument out of domain" } ``` ---
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