在C89标准中使用M_PI

Question

我正在使用C语言，试图访问常量M_PI（3.14159...）。我已经导入了math.h头文件，但是M_PI常量仍然未定义。通过在StackOverflow上搜索，我发现需要在代码中添加#define _USE_MATH_DEFINES（请参见下面的示例代码）。这在正常编译时可以正常工作，但是我需要能够使用std=c89标志进行编译以完成我的工作。

如何从一些C89代码中访问M_PI？

- robintw

Answer 1

一个符合标准的库文件math.h不仅不是必须的，而且实际上不能默认定义M_PI。在这个上下文中，“默认”意味着M_PI必须只通过编译器特定的技巧定义，最常见的是通过使用保留标识符的未定义行为。

只需自己定义常量（您可以自由使用名称M_PI，但如果您想能够使用非符合性编译器编译代码，则必须首先检查是否已经定义了M_PI）。基于约定，请勿将M_PI定义为除（近似）π之外的任何内容。

- eq-

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这句话的意思是，这只是因为标准库实现不允许“污染”命名空间（也就是必须按照标准仅使用保留标识符）的结果。请注意，我已经尽力使翻译更易懂，但没有改变原意。 - eq-

是这样吗？这意味着 C 语言的实现永远无法同时符合 C89 和 C99 的要求，因为 C99 向库中添加了标识符。 - Fred Foo

@larsmans：C99小心地添加了在C89中保留给实现的标识符（特别是请参阅C89中的4.13未来库方向部分），或者在未在C89中定义的新头文件中。但是，在C89和C99之间存在一些不同的库行为的边角情况，例如strtod()，它必须在C99中处理十六进制浮点数，而在C89中则不能。 - caf

@FredFoo 没错，无法同时符合C89和C99标准。这就是为什么我们有编译器开关来选择其中之一的原因。C89实现可以提供一些C99功能作为符合扩展；显而易见的情况是允许程序调用C99函数或使用long long（只要发出诊断）。 - Kaz

Answer 2

我会选择

#ifndef M_PI
#    define M_PI 3.14159265358979323846
#endif

- Sven Marnach

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我必须做这样的事情，而不是保证π已定义，这让我感到愤怒。 - user16217248

@user16217248，正如第一个答案中所述，符合规范的实现实际上 不得 定义 M_PI，因此可以保证它未定义。我仍然会选择这个答案中的代码，因为首先检查它是否已经定义并没有任何伤害。 - Sven Marnach

@sven，实际上是第三个答案指出默认情况下不应定义M_PI。也许这个答案对你来说是首先显示的，但请记住，对其他读者来说可能并非如此（并且根据用户设置可能会发生变化）。 - Toby Speight

Answer 3

我看不出这里有什么问题；-std=c89和_USE_MATH_DEFINES之间没有不兼容性，前者定义编译器将编译哪种语言，后者定义激活math.h的哪些部分。

被激活的那些部分并不是ISO C标准库的一部分，但这与不是标准C语言并不相同。在C中，语言和库是不同的实体。如果您在自己的头文件中定义了自己的宏，它就不会比定义_USE_MATH_DEFINES更不符合C89。

但我建议您在命令行中定义宏，而不是在代码中定义。

-std=c89 -D_USE_MATH_DEFINES

如果你遇到一个没有定义M_PI的math.h实现，那么可以通过类似使用命令行定义的宏来轻松解决，无需修改代码：

-std=c89 -DM_PI=3.14159265358979323846

- Clifford

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_USE_* 是 glibc 内部的一部分，只应由 features.h 定义，作为某些公共特性测试宏被定义的结果。使用 -D_GNU_SOURCE 或更具可移植性的 -D_XOPEN_SOURCE=700 或类似选项。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

@R..：在StackOverflow上找到宏后，正是OP决定使用它的-不幸的是他没有指明具体位置。GNU文档建议定义"_BSD_SOURCE或_XOPEN_SOURCE=500，或更一般的功能选择宏"，而Microsoft的C运行时文档则建议定义_USE_MATH_DEFINES，因此为了兼容性，我会坚持后者；问题没有提到任何特定的编译器。 - Clifford

Answer 4

M_PI 不是 C 标准所必须的，它只是一个常见的扩展。因此，如果你想符合标准，就不应该依赖它。然而，你可以很容易地为它定义自己的 #define，据我上次检查时它是一个普适常数，所以不会引起太多混淆。:)

- Matteo Italia