С ++ 11, 14, 17 или 20 вводит стандартную константу для пи?

Существует довольно глупая проблема с числом пи в C и C ++. Насколько я знаю, M_PIопределено в math.hне требуется ни одного стандарта.

Новые стандарты C ++ ввел много сложных математических в стандартной библиотеке - гиперболических функций, std::hermiteи std::cyl_bessel_i, различных генераторов случайных чисел и так далее , и так далее.

Приносил ли какой-нибудь «новый» стандарт константу для пи? Если нет - почему? Как все это сложная математика работает без нее?

Мне известны подобные вопросы о пи в С ++ (им уже несколько лет и они соответствуют стандартам); Я хотел бы знать текущее состояние проблемы.

Меня также очень интересует, почему C ++ до сих пор не имеет константы pi, но имеет много более сложной математики.

UPD: я знаю, что могу сам определить pi как 4 * atan (1) или acos (1) или double pi = 3.14. Конечно. Но почему в 2018 году я все еще должен это сделать? Как стандартные математические функции работают без пи?

UPD2: Согласно этому отчету о поездке на заседание Комитета C ++ в июле 2019 года в Кельне, предложение P0631 (математические константы) было принято в C ++ 20. Похоже, наконец-то у нас в стандартной библиотеке будет число pi!

До C ++ 17 включительно pi это не константа, введенная в язык, и это боль в шее.

Мне повезло, что я использую повышение, и они определяют pi с достаточно большим количеством десятичных разрядов даже для 128 бит long double.

Если вы не используете Boost, то сделайте это самостоятельно. Определение его с помощью тригонометрической функции заманчиво, но если вы сделаете это, вы не сможете сделать это a constexpr. Точность тригонометрических функций также не гарантируется ни одним из известных мне стандартов ( ср . std::sqrt), Так что на самом деле вы находитесь в опасной ситуации, действительно полагаясь на такую ​​функцию.

Есть способ получить constexprзначение для пи с помощью метапрограммирования: см. Http://timmurphy.org/2013/06/27/template-metaprogramming-in-c/

С C ++ 20 хорошие новости. Там является defininition для пи . C ++ 20 добавляет некоторые математические константы в <numbers>. Например std::numbers::pi, это doubleтип.

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

Как говорили другие, нет std::pi но если вы хотите получить точное PIзначение, вы можете использовать:

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

Это предполагает, что ваша реализация C ++ производит правильно округленное значение PI from acos(-1.0), что является обычным, но не гарантированным .

Это не так constexpr, но на практике оптимизирующие компиляторы, такие как gcc и clang, оценивают его во время компиляции. Однако constдля оптимизатора важно сделать хорошую работу.

До C ++ 20 нет, ни один из стандартов не вводит константу, которая представляла бы число pi (π). Вы можете приблизить число в вашем коде:

constexpr double pi = 3.14159265358979323846;

Другие языки, такие как C # есть константу, объявленную в их библиотеках.

Обновление: Начиная с C ++ 20, piвнутри <numbers>заголовка действительно объявлена ​​константа . Доступ к нему осуществляется через: std::numbers::pi.

M_PIопределяется стандартом, если не языковым стандартом: POSIX с расширением X / Open System Interfaces (которое очень часто поддерживается и требуется для официального брендинга UNIX).

Пока еще не ясно, что будет в C ++ 20, но поскольку вы спросили: у него, вероятно, будут такие константы . Документ был объединен в последнем раунде функций C ++ 20 (для проекта комитета в августе 2019 года).

В частности, будет std::numbers::pi(типа double) и шаблон переменной, который вы можете использовать, если вы хотите другой тип с плавающей запятой, например std::numbers::pi_v<float>. Полный список констант можно увидеть в [numbers.syn] .

Это, очевидно, не очень хорошая идея, потому что нет очевидного типа, с помощью которого можно определить пи, который универсально применим во всех областях.

Pi, конечно, иррациональное число, поэтому оно не может быть правильно представлено ни одним типом C ++. Поэтому вы можете утверждать, что естественный подход состоит в том, чтобы определить его в наибольшем доступном типе с плавающей запятой. Тем не менее, размер самого большого стандартного типа с плавающей запятойlong double не определяется стандартом C ++, поэтому значение константы в разных системах будет различным. Хуже того, для любой программы, в которой рабочий тип не был такого большого типа, определение числа «пи» было бы неуместным, так как оно накладывало бы затраты на производительность при каждом использовании числа «пи».

Любой программист также тривиально находит значение pi и определяет свою собственную константу, подходящую для использования, поэтому он не дает большого преимущества для включения ее в математические заголовки.

Отредактировано - удалить термин необходимо, потому что это оказалось спорным. Это слишком много абсолютного термина.

C ++ - это большой и сложный язык, поэтому Комитет по стандартам включает в себя только то, что настоятельно необходимо . Как можно больше оставлено для неязыковых стандартных библиотек ... типа Boost.
повышение :: Math :: константы