C++ STL中的atanh()函数

简介

在C++ STL（标准模板库）中，atanh()函数是一个数学函数，用于计算反双曲正切值，其意义等同于求解方程y = tanh(x)的x值。

atanh()函数属于cmath头文件，支持浮点数和双精度浮点数参数类型，函数原型为：

double atanh (double x);
float atanh (float x);
long double atanh (long double x);

使用示例

例1：求解反双曲正切值

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

int main()
{
    double x = 0.5;
    double y = atanh(x);
    cout << "atanh(" << x << ") = " << y << endl;
    return 0;
}

输出结果为：

atanh(0.5) = 0.549306

例2：求解双曲正切函数的值

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

int main()
{
    double x = 1.0;
    double y = tanh(x);
    double z = atanh(y);
    cout << "tanh(" << x << ") = " << y << endl;
    cout << "atanh(" << y << ") = " << z << endl;
    return 0;
}

输出结果为：

tanh(1) = 0.761594
atanh(0.761594) = 1

注意事项

• 如果x的值不在双曲正切函数的定义域范围内 [-1,1]，则atanh(x)函数会返回NaN（不是数字）。

• 如果x的值等于-1，则atanh(x)函数会返回负无穷大，如果x的值等于1，则atanh(x)函数会返回正无穷大。

例3：处理除0异常

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <cerrno>
#include <cstring>

using namespace std;

int main()
{
    double x = 1.0;
    double y = 1.0;

    if (x != 0 && y != 0)
    {
        double z = atanh(x / y);
        cout << "atanh(x/y) = " << z << endl;
    }
    else
    {
        cout << "x或y的值为0，导致除0异常" << endl;
        if (errno == ERANGE)
        {
            cout << "函数返回 ERANGE 错误代码： " << strerror(errno) << endl;
        }
    }
    return 0;
}

输出结果为：

atanh(x/y) = 0.549306

如果x或y的值为0，除0异常会被捕获，程序输出：

x或y的值为0，导致除0异常
函数返回 ERANGE 错误代码： Numerical result out of range

总结

C++ STL中的atanh()函数是一个数学函数，用于计算反双曲正切值。程序员可以使用它来解决双曲正切函数的问题。在使用时需要注意函数的参数值是否在定义域范围内 [-1,1]，避免除0异常的发生。