iOS math.h数学函数

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发布时间：2019-06-18

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在实际工作中有些程序不可避免的需要使用数学函数进行计算，比如地图程序的地理坐标到地图坐标的变换。Objective-C做为ANSI C的扩展，使用C标准库头文件<math.h>中定义的数学常量宏及数学函数来实现基本的数学计算操作，所以不必费神再在Cocoa Foundation中寻找相应的函数和类了。这里列出一些常用宏和数学函数，更详细的信息还是需要去查阅<math.h>头文件。

数学常量：

#define M_E 2.71828182845904523536028747135266250 // e

#define M_LOG2E 1.44269504088896340735992468100189214 // log 2e

#define M_LOG10E 0.434294481903251827651128918916605082 // log 10e

#define M_LN2 0.693147180559945309417232121458176568 // log e2

#define M_LN10 2.30258509299404568401799145468436421 // log e10

#define M_PI 3.14159265358979323846264338327950288 // pi

#define M_PI_2 1.57079632679489661923132169163975144 // pi/2

#define M_PI_4 0.785398163397448309615660845819875721 // pi/4

#define M_1_PI 0.318309886183790671537767526745028724 // 1/pi

#define M_2_PI 0.636619772367581343075535053490057448 // 2/pi

#define M_2_SQRTPI 1.12837916709551257389615890312154517 // 2/sqrt(pi)

#define M_SQRT2 1.41421356237309504880168872420969808 // sqrt(2)

#define M_SQRT1_2 0.707106781186547524400844362104849039 // 1/sqrt(2)

常用函数：

//指数运算

NSLog(@"%.f", pow(3,2) ); //result 9

NSLog(@"%.f", pow(3,3) ); //result 27

//开平方运算

NSLog(@"%.f", sqrt(16) ); //result 4

NSLog(@"%.f", sqrt(81) ); //result 9

//上舍入

NSLog(@"res: %.f", ceil(3.000000000001)); //result 4

NSLog(@"res: %.f", ceil(3.00)); //result 3

//下舍入

NSLog(@"res: %.f", floor(3.000000000001)); //result 3

NSLog(@"res: %.f", floor(3.9999999)); //result 3

//四舍五入

NSLog(@"res: %.f", round(3.5)); //result 4

NSLog(@"res: %.f", round(3.46)); //result 3

NSLog(@"res: %.f", round(-3.5)); //NB: this one returns -4

//最小值

NSLog(@"res: %.f", fmin(5,10)); //result 5

//最大值

NSLog(@"res: %.f", fmax(5,10)); //result 10

//绝对值

NSLog(@"res: %.f", fabs(10)); //result 10

NSLog(@"res: %.f", fabs(-10)); //result 10

这里没有列出的三角函数也是属于C标准数学函数的一部分，也可以在<math.h>中查阅。

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需要引入头文件 #import <math.h>

1、三角函数

　　double sin (double);正弦

　　double cos (double);余弦

　　double tan (double);正切

2 、反三角函数

　　double asin (double); 结果介于[-PI/2, PI/2]

　　double acos (double); 结果介于[0, PI]

　　double atan (double); 反正切(主值), 结果介于[-PI/2, PI/2]

　　double atan2 (double, double); 反正切(整圆值), 结果介于[-PI, PI]

3 、双曲三角函数

　　double sinh (double);

　　double cosh (double);

　　double tanh (double);

4 、指数与对数

　　double exp (double);求取自然数e的幂

　　double sqrt (double);开平方

　　double log (double); 以e为底的对数

　　double log10 (double);以10为底的对数

　　double pow(double x, double y）;计算以x为底数的y次幂

　　float powf(float x, float y); 功能与pow一致，只是输入与输出皆为浮点数

5 、取整

　　 double ceil (double); 取上整

　　double floor (double); 取下整

6 、绝对值

　　double fabs (double);求绝对值

　　double cabs(struct complex znum) ;求复数的绝对值

7 、标准化浮点数

　　double frexp (double f, int *p); 标准化浮点数, f = x * 2^p, 已知f求x, p ( x介于[0.5, 1] )

　　double ldexp (double x, int p); 与frexp相反, 已知x, p求f

8 、取整与取余

　　double modf (double, double*); 将参数的整数部分通过指针回传, 返回小数部分

　　double fmod (double, double); 返回两参数相除的余数

9 、其他

　　double hypot(double x, double y);已知直角三角形两个直角边长度，求斜边长度

　　double ldexp(double x, int exponent);计算x*(2的exponent次幂)

　　double poly(double x, int degree, double coeffs [] );计算多项式

　　nt matherr(struct exception *e);数学错误计算处理程序

10、取绝对值　　　

　　int abs(int i); // 处理int类型的取绝对值

　　double fabs(double i); //处理double类型的取绝对值

　　float fabsf(float i); /处理float类型的取绝对值

11、取随机数

Objective-C 没有提供相关的函数生成随机数，不过C供了rand(), srand(), random(), srandom()， arc4random()，randomize()几个函数。要引用头文件#include<stdlib.h>

其中，random()和randomize()函数的使用的方法分别与rand()和srand()函数的使用方法对应类似。 arc4random()不用seed

1） srand((unsigned)time(0)); //不加这句每次产生的随机数不变 int i = rand() % 5;

2） srandom(time(0)); int i = random() % 5;

3） int i = arc4random() % 5 ;

注：rand()和random()实际并不是一个真正的伪随机数发生器，在使用之前需要先初始化随机种子，否则每次生成的随机数一样。 arc4random() 是一个真正的伪随机算法，不需要生成随机种子，因为第一次调用的时候就会自动生成。而且范围是rand()的两倍。在iPhone中，RAND_MAX是 0x7fffffff (2147483647)，而arc4random()返回的最大值则是 0x100000000 (4294967296)。

精确度比较：arc4random() > random() > rand()。

常用方法：arc4random

1）获取一个随机整数范围在：[0,100)包括0，不包括100 int x = arc4random() % 100;

2）获取一个随机数范围在：[500,1000），包括500，不包括1000 int y = (arc4random() % 501) + 500;

3）获取一个随机整数，范围在[from,to），包括from，不包括to -(int)getRandomNumber:(int)from to:(int)to { return (int)(from + (arc4random() % (to – from + 1))); //+1,result is [from to]; else is [from, to)!!!!!!! }

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%@ 对象

%d, %i 整数

%u 无符整形

%f 浮点/双字

%x, %X 二进制整数

%o 八进制整数

%zu size_t

%p 指针

%e 浮点/双字（科学计算）

%g 浮点/双字

%s C 字符串

%.*s Pascal字符串

%c 字符

%C unichar

%lld 64位长整数（long long）

%llu 无符64位长整数

%Lf 64位双字

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NSArray取数组中最大值或者最小值

NSArray * arr = [NSArray arrayWithObjects:@"10",@"50",@"9", nil];

NSInteger max = [[arr valueForKeyPath:@"@max.intValue"] integerValue];

max = max;//50

//另一种思路，在一些情况下可以很快获取，同样去最小值用min,要比循环方便多了，如果数组中放的是其他对象也可以用@max.property尽心筛选，不过类型都是NSNumber,没测试过其他类型