C++ 为什么不是'；标准C+中的t`int pow（int base，int exponent）`+；图书馆？

我觉得我一定是找不到了。是否有任何理由，C++ <代码> POW<代码>函数不实现除“代码>浮点< /Cult> s和<代码>双< /Calp>S.

以外的任何“幂”函数？

---

我知道实现是微不足道的，我只是觉得我在做应该在标准库中进行的工作。健壮的幂函数（即以某种一致、明确的方式处理溢出）编写起来并不有趣。

因为无论如何都无法在int中表示所有整数幂：

>>> print 2**-4
0.0625

---

对于任何固定宽度的整数类型，几乎所有可能的输入对都会溢出该类型。如果一个函数的绝大多数可能输入都不能给出有用的结果，那么标准化该函数有什么用呢

为了使函数有用，您几乎需要一个大整数类型，大多数大整数库都提供了该函数

---

编辑：在对该问题的评论中，static\u rtti写道“大多数输入导致它溢出？exp和double pow也是如此，我没有看到任何人抱怨。”这是不正确的

让我们把

exp

放在一边，因为这与重点无关（尽管这实际上会使我的案例更加有力），我们将重点放在

double-pow（double-x，double-y）

。对于（x，y）对的哪个部分，该函数做了有用的事情（即，不只是溢出或下溢）

---

实际上，我将只关注输入对的一小部分，

pow

对其有意义，因为这将足以证明我的观点：如果x为正且| y |，可能是因为处理器的ALU没有实现这样一个整数函数，但有这样一个FPU指令（正如Stephen所指出的，它实际上是一对）。因此，实际上转换为double、使用double调用pow、然后测试溢出和回滚比使用整数算法实现更快

（一方面，对数降低了乘法的幂次，但对于大多数输入，整数的对数会失去很多精度）

---

Stephen说得对，在现代处理器上，这不再是事实，但选择数学函数时的C标准（C++只是使用C函数）现在已经有20年的历史了？

到

C++11

，幂函数套件（和其他）中添加了特殊情况。

C++11[C.math]/11

在列出所有的

浮点/双精度/长双精度

重载（我的重点和释义）之后声明：

此外，应具有足够的额外重载，以确保如果与

double

参数对应的任何参数具有类型

double

或整数类型，则与

double

参数对应的所有参数都有效地转换为

double

因此，基本上，整数参数将升级为双倍以执行该操作

---

在

C++11

之前（当您被问及问题时），不存在整数重载

由于我与

C

和

C++

的创作者（尽管我已经很老了）都没有密切的联系，也不是创建标准的ANSI/ISO委员会的一员，这必然是我的观点。我想这是知情的观点，但正如我妻子告诉你的那样（经常而且不需要太多鼓励），我以前就错了：-）

假设，不管它值多少钱，随之而来

我怀疑最初的前ANSI

C

没有这个功能的原因是因为它完全没有必要。首先，已经有一种非常好的方法可以进行整数幂运算（使用双倍运算，然后简单地转换回整数，在转换前检查整数上溢和下溢）

其次，您必须记住的另一件事是，

C

的初衷是作为一种系统编程语言，而浮点运算在这一领域是否可取值得怀疑

由于它最初的一个用例是编写UNIX代码，因此浮点几乎是无用的。C语言所基于的BCPL也没有使用powers（它从内存中根本没有浮点）

另一方面，整数幂运算符可能是二进制运算符，而不是库调用。您不会用

x=add（y，z）

添加两个整数，而是用

x=y+z

添加两个整数，这是语言本身的一部分，而不是库

第三，由于integral-power的实现相对简单，几乎可以肯定，该语言的开发人员会更好地利用他们的时间提供更多有用的东西（参见下面关于机会成本的评论）

这也与原始的

C++

相关。由于原始实现实际上只是一个生成

C

代码的翻译器，它继承了

C

的许多属性。它的初衷是C-with-classes，而不是C-with-classes-plus-a-bit-extra-math-stuff

至于为什么在

C++11

之前从未将其添加到标准中，你必须记住，标准制定机构有具体的指导方针要遵循。例如，ANSI

C

专门负责编纂现有实践，而不是创建新的语言。否则，他们可能会发疯，给我们Ada:-）

该标准的后续版本也有具体的指南，可以在基本原理文件中找到（关于委员会为什么做出某些决定的基本原理，而不是语言本身的基本原理）

例如，

C99

基本原理文件具体继承了

C89

指导原则中的两项，这两项原则限制了可以添加的内容：

• 保持语言简洁明了。
  
• 仅提供一种执行操作的方法

G

5^-2 = 1/25

    // Computes x^n, where n is a natural number.
    double pown(double x, unsigned n)
    {
        double y = 1;
        // n = 2*d + r. x^n = (x^2)^d * x^r.
        unsigned d = n >> 1;
        unsigned r = n & 1;
        double x_2_d = d == 0? 1 : pown(x*x, d);
        double x_r = r == 0? 1 : x;
        return x_2_d*x_r;
    }
    // The linear implementation.
    double pown_l(double x, unsigned n)
    {
        double y = 1;
        for (unsigned i = 0; i < n; i++)
            y *= x;
        return y;
    }

double pown_auto(double x, unsigned n, double x_expected, unsigned n_expected) {
    if (x_expected < x_threshold)
        return pow(x, n);
    if (n_expected < n_threshold)
        return pown_l(x, n);
    return pown(x, n);
}

template<typename T>
static constexpr inline T pown(T x, unsigned p) {
    T result = 1;

    while (p) {
        if (p & 0x1) {
            result *= x;
        }
        x *= x;
        p >>= 1;
    }

    return result;
}