Standard Math in C

 

Section 14.1: Power functions - pow(), powf(), powl()

The following example code computes the sum of 1+4(3+3^2+3^3+3^4+...+3^N) series using pow() family of standard math library.

    #include <stdio.h>

    #include <math.h>

    #include <errno.h>

    #include <fenv.h>

    int main()

    {

        double pwr, sum=0;

        int i, n;

        printf("\n1+4(3+3^2+3^3+3^4+...+3^N)=?\nEnter N:");

        scanf("%d",&n);

        if (n<=0) 

        {

            printf("Invalid power N=%d", n);

            return -1;

        }

        for (i=0; i<n+1; i++) 

        {

            errno = 0;

            feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT);

            pwr = powl(3,i);

            if (fetestexcept(FE_INVALID | FE_DIVBYZERO | FE_OVERFLOW |

            FE_UNDERFLOW)) 

            {

                perror("Math Error");

            }

            sum += i ? pwr : 0;

            printf("N= %d\tS= %g\n", i, 1+4*sum);

        }

        return 0;

    }

    Example Output:

    1+4(3+3^2+3^3+3^4+...+3^N)=?

    Enter N:10

    N= 0 S= 1

    N= 1 S= 13

    N= 2 S= 49

    N= 3 S= 157

    N= 4 S= 481

    N= 5 S= 1453

    N= 6 S= 4369

    N= 7 S= 13117

    N= 8 S= 39361

    N= 9 S= 118093

    N= 10 S= 354289

Section 14.2: Double precision floating-point remainder:

    fmod()

This function returns the floating-point remainder of the division of x/y. The returned value has the same sign as x.

    #include <math.h> /* for fmod() */

    #include <stdio.h> /* for printf() */

    int main(void)

    {

        double x = 10.0;

        double y = 5.1;

        double modulus = fmod(x, y);

        printf("%lf\n", modulus); /* f is the same as lf. */

        return 0;

    }

    Output:

        4.90000

Important: Use this function with care, as it can return unexpected values due to the operation of floating point values.

    #include <math.h>

    #include <stdio.h>

    int main(void)

    {

        printf("%f\n", fmod(1, 0.1));

        printf("%19.17f\n", fmod(1, 0.1));

        return 0;

    }

    Output:

    0.1

    0.09999999999999995

Section 14.3: Single precision and long double precisionfloating-point remainder: fmodf(), fmodl()

These functions returns the floating-point remainder of the division of x/y. The returned value has the same sign as x.

    Single Precision:

    #include <math.h> /* for fmodf() */

    #include <stdio.h> /* for printf() */

    int main(void)

    {

        float x = 10.0;

        float y = 5.1;

        float modulus = fmodf(x, y);

        printf("%f\n", modulus); /* lf would do as well as modulus gets promoted to double. */

    }

    Output:

    4.90000

Double Double Precision:

    #include <math.h> /* for fmodl() */

    #include <stdio.h> /* for printf() */

    int main(void)

    {

        long double x = 10.0;

        long double y = 5.1;

        long double modulus = fmodl(x, y);

        printf("%Lf\n", modulus); /* Lf is for long double. */

    }

    Output:

    4.90000