Objective C中的pi

Question

我在iPhone编程中尝试使用pi时一直出现错误。我正在努力解决。

    float pNumber = 100*cos(2 * pi * (days/23));

但是我收到的错误信息如下：

_pi，引用自

_pi$non_lazy_ptr

我在网上看到可以使用M_PI，虽然编译通过，但我不认为它会给出正确的计算结果。

当我尝试使用：

    float pNumber = 100*cos(2 * M_PI * (15746/23));

我得到了0

谢谢

- Xcoder

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首先，我会将我的常量设为浮点数。 - Nosredna

Answer 1

• 整数除法可能需要强制转换为浮点数除法（将其中一个数字转换为double类型，或使用23.0这样的表示方法来指示您需要浮点数除法）。
• 尝试打印出M_PI并查看它的结果（在C中使用printf（“M_PI =％16.9g \ n”，M_PI）; ）。
• 您是否包含了cos()的声明？如果没有，它可能会被解释为返回整数的函数（可能需要添加#include <math.h>）。

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示例代码（在Solaris 10 SPARC上使用GCC 4.3.3测试）：

#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    float pNumber = 100*cos(2 * M_PI * (15746/23));
    printf("M_PI = %16.9g\n", M_PI);
    printf("pNum = %16.9g\n", pNumber);
    pNumber = 100*cos(2 * M_PI * (15746/23.0));
    printf("pNum = %16.9g\n", pNumber);
    return 0;
}

示例输出：

M_PI =       3.14159265
pNum =              100
pNum =      -77.5711288

- Jonathan Leffler

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在Objective-C中，如何将int转换为float？ - Xcoder

Objective-C是C的一个完美超集（我认为），因此您可以像在C中一样进行操作。 - Nosredna

如果days已经是浮点数，将其强制转换为浮点数并重新赋值给同一个整型变量是没有意义的，因为它将被强制转换回整型。 - Chuck

Chucks 是对的。即使我不强制类型转换，我仍然得到 1610612736。我试图根据一个 23 天的周期得到 0 到 100 的值。 - Xcoder

这是一个学习调试技能的好机会。将方程拆分成较小的部分，并查看每个部分的样子。2 * M_PI *（15746/23）的结果是什么？ - Nosredna

Answer 2

C/C++以及Objective C/C++在做普通除法时不会将整数提升为浮点数。

因此，在C/C++中，表达式15746/23的值为567，而不是你可能天真地期望的567.71207。

如果一个操作数是浮点数，C会根据需要将整数提升为浮点数，因此你只需要在表达式中使用15746.0或23.0，即更改为

float pNumber = 100*cos(2 * M_PI * (15746/23.0));

由于 cos 返回的是浮点数（实际上是双精度浮点数，但我将忽略浮点/双精度精度问题），因此 100 将自动提升为浮点数。2 被提升为浮点数，因为 M_PI 是浮点数。15746 也被提升为浮点数，因为 23.0 是浮点数。

然而，将所有常量添加 .0 不会有任何损失，例如：

float pNumber = 100.0*cos(2.0 * M_PI * (15746.0/23.0));

- Peter N Lewis

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谢谢你的好建议，彼得。然而，我还是在做错了什么。我想要得到一个0到100之间的数字。这里有个问题，15746是自生日以来的天数。每23天，我希望得到一个值为100的峰值。如果你将12除以23，你应该得到等于0的“谷底”。所以，我想能够获取任何一天的天数，并查看它在每23天内处于1到零之间的哪个数值。两个人建议我使用这个公式来计算，但我得到的数字是15746。有什么建议吗？ - Xcoder

@Robb，你能给我们展示整个程序吗？我们只看到了一行或几行代码。请提供最简单的程序，以便我们验证您所说的功能。并告诉我们您使用的C编译器和操作系统是什么。 - Nosredna

Robb，cos函数返回的结果范围为-1.0到1.0，然后你又乘以100.0，所以结果的范围必须是-100.0到100.0。因此我不明白你怎么会得到15746。实际上，以上代码将生成-77.571128。你需要发布更多的代码，最好是一个完整的示例函数。 - Peter N Lewis

Answer 3

问题在于表达式中最内层的整数除法会截断值（省略小数部分）。一种选择是将每个常量都变成浮点数，可以通过在其后添加“.0”或“f”来实现。另一种选择是完全省略最内层表达式中的括号。由于M_PI是一个浮点数，在C中乘法是从左到右结合的（即从左到右进行），第一次乘法（2 * M_PI）将被提升为浮点数，每次连续乘法也将被提升为浮点数。由于cos()返回一个浮点数，因此pNumber将被分配一个浮点数，而不需要执行任何整数除法，因此不会丢失精度。（注意：通常不明智地依赖运算符的结合性或优先级，但在这种情况下，我只是试图证明它确实有效。）

至于您应该期望看到的数字范围，要记住余弦函数（未修改）的范围是-1到+1，而不是0到1，因此您实际上会看到-100到100（理论上）。要获得正确的范围，您需要加1，然后乘以50。

顺便提一下，在第一种情况下出现的编译错误是因为未定义pi。使用M_PI的指导是正确的——对于数学常量，使用系统提供的内容总是更明智（也更一致）。如果你好奇，在Leopard上这些常量在Math.h的528-540行中被定义。你可以通过使用文件 > 快速打开...（Cmd-Shift-D）并输入“Math.h”，或者在按住Command键的同时双击你代码中的M_PI来打开该文件。

- Quinn Taylor

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需要多少精度？M_PI常量定义为什么？355/113会评估为什么？ - FrankRuperto

Answer 4

为什么首先要使用正弦波？

如果目标是在23天内拥有从0到100再到0的函数，您可以使用：

// x ranges from 0 to 2
float x = (days % 23)/11.5;
// pNumber is a saw ranging from 0 to 100
float pNumber = 100 * abs(x - 1);

如果你真的想要，你也可以用余弦替换x，因为2*pi/23约等于0.273，你就有了

float x = 1 + cos((days % 23)*0.273);

- Léo Germond