Java 为什么math.pow天生就不能处理int？（地板/天花板也一样）

我知道在Java（可能还有其他语言）中，Math.pow是在double上定义的，并返回double。我想知道，为什么编写Java的人实际上没有编写一个int-returning-pow（int，int）方法，在这位数学家看来，这个方法就像是一个新手程序员的脑门抽打（虽然很容易修复）遗漏。我忍不住想，有一些基于复杂的CS的幕后原因，我只是不知道，因为否则。。。嗯

在一个类似的主题中，ceil和floor按定义返回整数，那么它们为什么不返回整数呢

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感谢大家帮助我理解这一点。它完全是次要的，但多年来一直困扰着我。

原因在于（默认实现的JNI）的实现。CPU有一个求幂模块，该模块使用双倍作为输入和输出。既然您自己可以更好地控制它，为什么Java要为您转换它呢

对于地板和天花板，原因相同，但请注意：

(int) Math.floor(d) == (int) d;   // d > 0
(int) Math.ceil(d) == -(int)(-d); // d < 0

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因为

Math.pow

的结果甚至可能是

NaN

或

Infinity

，这取决于输入。

java.lang.Math只是C数学库的一个端口

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对于C语言，我认为这可以归结为CPU有专门的指令来对浮点数（而不是整数）执行Math.pow

当然，该语言仍然可以添加

int

实现。事实上，BigInteger有一个。这也是有道理的，因为

pow

往往会产生相当大的数字

ceil和floor根据定义返回整数，那么它们为什么不返回整数呢

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浮点数可以表示

int

范围之外的整数。因此，如果您使用一个太大而无法放入

int

的

double

参数，对于

floor

来说，没有好的方法来处理它。

因为所有

int

s都可以被上抛到

double

而不会丢失，而且

double

上的

pow

函数的效率从数学角度来看并不低于

int

，如果整数大于231-1，则会溢出，如果大于264-1，则会溢出long。也不需要太多的时间就可以让它溢出

双精度是很好的，因为它们可以表示从~10-308到~10308的数字，精度为53位。可能存在一些边缘转换问题（例如，双精度中的下一个完整整数可能无法精确表示），但总的来说，与严格处理整数或长整数相比，您将获得更大的数字范围

在一个类似的主题中，ceil和floor按定义返回整数，那么它们为什么不返回整数呢

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出于上述相同的原因-溢出。如果我有一个积分值，它大于我在长时间内所能表示的值，我就必须使用一些能表示它的东西。当我有一个小于我能在长时间内表示的值的整数值时，会发生类似的情况。

整数

pow（）

和浮点

pow（）

的最佳实现是非常不同的。C的数学库可能是在考虑浮点协处理器的时候开发的。浮点运算的最佳实现方式是将数字移近1（以加快幂级数的转换），然后将结果移回。对于整数幂，通过执行以下操作，可以在

O（log（p））

时间中获得更精确的结果：

// p is a positive integer power set somewhere above, n is the number to raise to power p
int result = 1;
while( p != 0){
    if (p & 1){ 
        result *= n;
    }
    n = n*n; 
    p = p >> 1;
}

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我认为这可以归结为CPU有专门的指令来对浮点数（而不是整数）进行Math.pow运算。对于

Math.pow

，整数（和long）可以转换为double，因此它们会自动处理。我认为它们只是在复制C的数学。h.@markspace:except，在我的编译器接受它之前，我似乎必须将任何int转换为double…我想到int的指数可以变得非常大。BigInteger确实提供指数。当你自己控制它的时候，为什么Java应该为你做任何事情？@djechlin好吧，在这种特殊情况下，它不会为你节省一行代码…在你给出的第二个示例中。。。整型铸造总是四舍五入吗？我认为它被截断了（所以（int）-4.5应该是-4）。不？凯蒂：是的，这两句话都不对。顶部的一个对正数有效，底部的一个对负数有效。@TavianBarnes啊，好的，这更有意义，谢谢，不是所有的都是JNI粘合的。请参阅默认实现。以

#round（）

为例，计算效率不低，好吧，但可读性/打字效率高，不要为了5^7或其他什么而进行三次强制转换，这会节省很多…@Katie-是的，如果你必须有

int

的话，你必须进行结果强制转换，但是你不需要强制转换

int

参数-它们是自动向上强制转换的。如果你得到一个长的或者更大的结果呢

（int）Math.pow（10300）

即使它同样有效，也不意味着它同样准确。

// p is a positive integer power set somewhere above, n is the number to raise to power p
int result = 1;
while( p != 0){
    if (p & 1){ 
        result *= n;
    }
    n = n*n; 
    p = p >> 1;
}