Type-generic math (Numerics) - C 中文开发手册
头文件<tgmath.h>包含头文件<math.h>和<complex.h>，并定义了几个类型泛型宏，它们根据参数的类型确定哪些实际的或适用的复杂函数。对于每个宏，参数的相应的实数类型在未被混合的math.h函数中是double的，被称为泛型参数（例如pow的两个参数都是泛型参数，但只有scalbn的第一个参数是泛型参数）。当使用<tgmath.h>宏时，传递给泛型参数的参数类型决定了如下所述由宏选择哪个函数。 如果参数的类型与所选函数的参数类型不兼容，则行为是未定义的（例如，如果将一个复杂参数传递给实数tgmath宏：float complex fc; ceil（fc）或double complex dc ; double d; fmax（dc，d）是未定义行为的示例）。注意：类型通用宏在C99中以实现定义的方式实现，但C11关键字_Generic使得可以以便携方式实现这些宏。
复杂/实型通用宏
对于既有真实对象又有复杂对象的所有函数，都存在一个类型通用宏XXX，它调用以下任一项：实际功能： float 变型 XXXf double 变型 XXX long double 变型 XXXl 复杂功能： float 变型 cXXXf double 变型 cXXX long double 变型 cXXXl 上述规则的一个例外是晶圆厂宏（参见下表）。要调用的函数如下确定：如果通用参数的任何参数都是虚构的，则在每个函数参考页面上分别指定行为（特别是，sin，cos，tag，cosh，sinh，tanh，asin，atan，asinh和atanh称为实函数， sin，tan，sinh，tanh，asin，atan，asinh和atanh的返回类型是虚构的，cos和cosh的返回类型是实数）如果通用参数的任何参数都很复杂，则调用复杂函数，否则调用实函数。 如果通用参数的任何参数是long double，则long double调用该变体。否则，如果任何参数是double或整数，则double调用该变体。否则，float调用变体。类型通用宏如下所示：
| Type-generic macro | Real function variants | Complex function variants | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| | float | double | long double | float | double | long double |
| fabs | fabsf | fabs | fabsl | cabsf | cabs | cabsl |
| exp | expf | exp | expl | cexpf | cexp | cexpl |
| log | logf | log | logl | clogf | clog | clogl |
| pow | powf | pow | powl | cpowf | cpow | cpowl |
| sqrt | sqrtf | sqrt | sqrtl | csqrtf | csqrt | csqrtl |
| sin | sinf | sin | sinl | csinf | csin | csinl |
| cos | cosf | cos | cosl | ccosf | ccos | ccosl |
| tan | tanf | tan | tanl | ctanf | ctan | ctanl |
| asin | asinf | asin | asinl | casinf | casin | casinl |
| acos | acosf | acos | acosl | cacosf | cacos | cacosl |
| atan | atanf | atan | atanl | catanf | catan | catanl |
| sinh | sinhf | sinh | sinhl | csinhf | csinh | csinhl |
| cosh | coshf | cosh | coshl | ccoshf | ccosh | ccoshl |
| tanh | tanhf | tanh | tanhl | ctanhf | ctanh | ctanhl |
| asinh | asinhf | asinh | asinhl | casinhf | casinh | casinhl |
| acosh | acoshf | acosh | acoshl | cacoshf | cacosh | cacoshl |
| atanh | atanhf | atanh | atanhl | catanhf | catanh | catanhl |
真正的唯一功能
对于没有复杂对象的所有函数，除了modf之外，还有一个类型通用宏XXX存在，它调用实函数的变体之一：float 变型 XXXf double 变型 XXX long double 变型 XXXl 要调用的函数如下确定：如果通用参数的任何参数是long double，则调用long double变体。 否则，如果泛型参数的任何参数是双精度型，则调用双精度型。 否则，调用float变量。
| Type-generic macro | Real function variants | ||
|---|---|---|---|
| | float | double | long double |
| atan2 | atan2f | atan2 | atan2l |
| cbrt | cbrtf | cbrt | cbrtl |
| ceil | ceilf | ceil | ceill |
| copysign | copysignf | copysign | copysignl |
| erf | erff | erf | erfl |
| erfc | erfcf | erfc | erfcl |
| exp2 | exp2f | exp2 | exp2l |
| expm1 | expm1f | expm1 | expm1l |
| fdim | fdimf | fdim | fdiml |
| floor | floorf | floor | floorl |
| fma | fmaf | fma | fmal |
| fmax | fmaxf | fmax | fmaxl |
| fmin | fminf | fmin | fminl |
| fmod | fmodf | fmod | fmodl |
| frexp | frexpf | frexp | frexpl |
| hypot | hypotf | hypot | hypotl |
| ilogb | ilogbf | ilogb | ilogbl |
| ldexp | ldexpf | ldexp | ldexpl |
| lgamma | lgammaf | lgamma | lgammal |
| llrint | llrintf | llrint | llrintl |
| llround | llroundf | llround | llroundl |
| log10 | log10f | log10 | log10l |
| log1p | log1pf | log1p | log1pl |
| log2 | log2f | log2 | log2l |
| logb | logbf | logb | logbl |
| lrint | lrintf | lrint | lrintl |
| lround | lroundf | lround | lroundl |
| nearbyint | nearbyintf | nearbyint | nearbyintl |
| nextafter | nextafterf | nextafter | nextafterl |
| nexttoward | nexttowardf | nexttoward | nexttowardl |
| remainder | remainderf | remainder | remainderl |
| remquo | remquof | remquo | remquol |
| rint | rintf | rint | rintl |
| round | roundf | round | roundl |
| scalbln | scalblnf | scalbln | scalblnl |
| scalbn | scalbnf | scalbn | scalbnl |
| tgamma | tgammaf | tgamma | tgammal |
| trunc | truncf | trunc | truncl |
复杂功能
对于所有没有实际对应项的复数函数，都存在一个类型通用宏cXXX，它调用复杂函数的任何一种变体：float complex 变型 cXXXf double complex 变型 cXXX long double complex 变型 cXXXl 要调用的函数如下确定：如果通用参数的任何参数是实数，复数或虚数，则调用相应的复数函数。
| Type-generic macro | Complex function variants | ||
|---|---|---|---|
| | float | double | long double |
| carg | cargf | carg | cargl |
| conj | conjf | conj | conjl |
| creal | crealf | creal | creall |
| cimag | cimagf | cimag | cimagl |
| cproj | cprojf | cproj | cprojl |
例
#include <stdio.h>
#include <tgmath.h>
int main(void)
{
int i = 2;
printf("sqrt(2) = %f
", sqrt(i)); // argument type is int, calls sqrt
float f = 0.5;
printf("sin(0.5f) = %f
", sin(f)); // argument type is float, calls sinf
float complex dc = 1 + 0.5*I;
float complex z = sqrt(dc); // argument type is float complex, calls csqrtf
printf("sqrt(1 + 0.5i) = %f+%fi
",
creal(z), // argument type is float complex, calls crealf
cimag(z)); // argument type is float complex, calls cimagf
}
输出：
sqrt(2) = 1.414214 sin(0.5f) = 0.479426 sqrt(1 + 0.5i) = 1.029086+0.242934i
参考
C11标准（ISO / IEC 9899：2011）： 7.25类型通用数学<tgmath.h>（p：373-375） C99标准（ISO / IEC 9899：1999）： 7.22类型通用数学<tgmath.h>（p：335-337）
C 语言中文开发手册