C ++ 11, 14, 17 o 20 introducono una costante standard per pi?

C'è un problema piuttosto sciocco con il numero pi in C e C ++. Per quanto ne so M_PIdefinito in math.hnon è richiesto da nessuno standard.

I nuovi standard C ++ hanno introdotto un sacco di complicate matematiche nella libreria standard: funzioni iperboliche std::hermitee std::cyl_bessel_idiversi generatori di numeri casuali e così via e così via.

Qualcuno dei "nuovi" standard ha portato una costante per pi? In caso contrario, perché? Come funziona tutta questa complicata matematica senza di essa?

Sono a conoscenza di domande simili su pi in C ++ (hanno diversi anni e standard vecchi); Mi piacerebbe conoscere lo stato attuale del problema.

Sono anche molto interessato al perché oh perché il C ++ non ha ancora una costante pi ma ha molti calcoli matematici più complicati.

UPD: So di poter definire pi me stesso come 4 * atan (1) o acos (1) o double pi = 3.14. Sicuro. Ma perché nel 2018 devo ancora farlo? Come funzionano le funzioni matematiche standard senza pi?

UPD2: Secondo questo rapporto di viaggio per la riunione della commissione C ++ nel luglio 2019 a Colonia, la proposta P0631 (costanti matematiche) è stata accettata in C ++ 20. Quindi sembra che alla fine avremo il numero pi nella libreria standard!

Fino al C ++ 17 pi greco non è una costante introdotta nel linguaggio, ed è un dolore al collo.

Sono fortunato perché uso boost e definiscono pi con un numero sufficientemente grande di posizioni decimali anche per un 128 bit long double.

Se non usi Boost, esegui l'hardcode da solo. Definirlo con una funzione trigonometrica è allettante, ma se lo fai non puoi farlo a constexpr. L'accuratezza delle funzioni trigonometriche non è inoltre garantita da nessuno standard che conosco ( cfr . std::sqrt), Quindi in realtà vi trovate su un terreno pericoloso e in effetti fate affidamento su tale funzione.

C'è un modo per ottenere un constexprvalore per pi usando la metaprogrammazione: vedi http://timmurphy.org/2013/06/27/template-metaprogramming-in-c/

Da C ++ 20 alcune buone notizie. V'è un defininition per pi greco . C ++ 20 aggiunge alcune costanti matematiche in <numbers>. Ad esempio std::numbers::piè un doubletipo.

Riferimento: https://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/constants

Come altri hanno detto no, std::pima se vuoi un PIvalore preciso puoi usare:

constexpr double pi = std::acos(-1);

Ciò presuppone che l'implementazione C ++ produca un valore arrotondato correttamente di PI da acos(-1.0), che è comune ma non garantito .

Non lo è constexpr, ma in pratica l'ottimizzazione di compilatori come gcc e clang lo valuta in fase di compilazione. Dichiarare che constè importante che l'ottimizzatore faccia un buon lavoro.

Fino a C ++ 20, no, nessuno degli standard introduce la costante che rappresenterebbe il numero pi (π). Puoi approssimare il numero nel tuo codice:

constexpr double pi = 3.14159265358979323846;

Altri linguaggi come C # hanno la costante dichiarata nelle loro librerie.

Aggiornamento: a partire da C ++ 20, c'è effettivamente una picostante dichiarata <numbers>nell'intestazione. Vi si accede tramite: std::numbers::pi.

M_PIè definito da "uno standard", se non uno standard linguistico : POSIX con l'estensione X / Open System Interfaces (che è molto comunemente supportata e richiesta per il marchio ufficiale UNIX).

Non è (ancora) certo quale sarà in C ++ 20, ma da quando hai chiesto: probabilmente avrà tali costanti . Il documento è stato unito nell'ultimo round di funzionalità di C ++ 20 (per il Committee Draft di agosto 2019).

In particolare, ci saranno sia std::numbers::pi(di tipo double) sia un modello variabile che è possibile utilizzare se si desidera un diverso tipo in virgola mobile, ad es std::numbers::pi_v<float>. L'elenco completo delle costanti può essere visualizzato in [numeri.syn] .

Non è ovviamente una buona idea perché non esiste un tipo ovvio con cui definire pi universalmente applicabile a tutti i domini.

Pi è, ovviamente, un numero irrazionale, quindi non può essere rappresentato correttamente da alcun tipo C ++. Si potrebbe sostenere che l'approccio naturale, quindi, è quello di definirlo nel più grande tipo a virgola mobile disponibile. Tuttavia, la dimensione del tipo di virgola mobile standard più grande long doublenon è definita dallo standard C ++, quindi il valore della costante varierebbe tra i sistemi. Peggio ancora, per qualsiasi programma in cui il tipo di lavoro non fosse di questo tipo, la definizione di pi sarebbe inappropriata poiché importerebbe un costo prestazionale su ogni uso di pi.

È anche banale per qualsiasi programmatore trovare il valore di pi e definire la propria costante adatta per l'uso, quindi non offre alcun grande vantaggio includerlo nelle intestazioni matematiche.

Modificato - Per rimuovere il termine necessario, perché si è rivelato controverso. È troppo di un termine assoluto.

Il C ++ è un linguaggio ampio e complesso, per questo motivo il Comitato per le norme include solo cose che sono fortemente richieste . Il più possibile è lasciato alle librerie standard non linguistiche ... come Boost.
boost :: :: costanti matematiche