C ++ 11, 14, 17 ou 20 introduz uma constante padrão para pi?

Há um problema bastante tolo com o número pi em C e C ++. Tanto quanto sei M_PIdefinido em math.hnão é exigido por nenhum padrão.

Novos padrões de C ++ introduziram muitas matemáticas complicadas na biblioteca padrão - funções hiperbólicas std::hermitee std::cyl_bessel_i, diferentes geradores de números aleatórios e assim por diante.

Algum dos 'novos' padrões trouxe uma constante para pi? Se não - por quê? Como toda essa matemática complicada funciona sem ela?

Estou ciente de perguntas semelhantes sobre pi em C ++ (elas têm vários anos e padrões); Eu gostaria de saber o estado atual do problema.

Também estou muito interessado em saber por que, oh, por que o C ++ ainda não tem uma constante pi, mas tem muito mais matemática complicada.

UPD: Eu sei que posso definir pi-me como 4 * atan (1) ou acos (1) ou pi duplo = 3,14. Certo. Mas por que em 2018 eu ainda tenho que fazer isso? Como as funções matemáticas padrão funcionam sem pi?

UPD2: De acordo com este relatório de viagem para a reunião do Comitê C ++ em julho de 2019 em Colônia, a proposta P0631 (constantes matemáticas) foi aceita no C ++ 20. Parece que finalmente teremos o número pi na biblioteca padrão!

Até e incluindo C ++ 17 pi não é uma constante introduzida na linguagem e é uma dor no pescoço.

Tenho a sorte de usar o boost e eles definem pi com um número suficientemente grande de casas decimais por até 128 bits long double.

Se você não usar o Boost, codifique-o você mesmo. Defini-lo com uma função trigonométrica é tentador, mas se você fizer isso, não poderá fazê-lo constexpr. A precisão das funções trigonométricas também não é garantido por qualquer I Know padrão de ( cf . std::sqrt), Então realmente você está em terreno perigoso, de facto confiar em tal função.

Existe uma maneira de obter um constexprvalor para pi usando a metaprogramação: consulte http://timmurphy.org/2013/06/27/template-metaprogramming-in-c/

Do C ++ 20, algumas boas notícias. Não é um defininition para pi . O C ++ 20 adiciona algumas constantes matemáticas em <numbers>. Por exemplo, std::numbers::pié um doubletipo.

Referência: https://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/constants

Como outros disseram, não há, std::pimas se você quiser um PIvalor preciso, poderá usar:

constexpr double pi = std::acos(-1);

Isso pressupõe que sua implementação C ++ produz um valor arredondado corretamente de PI de acos(-1.0), o que é comum, mas não garantido .

Não é constexpr, mas na prática otimizar compiladores como gcc e clang avaliá-lo em tempo de compilação. Porém, consté importante que o otimizador faça um bom trabalho.

Até C ++ 20, não, nenhum dos padrões introduz a constante que representaria o número pi (π). Você pode aproximar o número no seu código:

constexpr double pi = 3.14159265358979323846;

Outros idiomas, como C #, têm a constante declarada em suas bibliotecas.

Atualização: A partir do C ++ 20, de fato há uma piconstante declarada dentro do <numbers>cabeçalho. Ele é acessado via: std::numbers::pi.

M_PIé definido por "um padrão", se não um padrão de idioma : POSIX com a extensão X / Open System Interfaces (que é comumente suportada e necessária para a marca oficial do UNIX).

Ainda não está certo o que estará no C ++ 20, mas desde que você perguntou: provavelmente terá essas constantes . O documento foi mesclado na última rodada de recursos do C ++ 20 (para o esboço do comitê em agosto de 2019).

Especificamente, haverá std::numbers::pi(do tipo double) e um modelo de variável que você pode usar se desejar um tipo de ponto flutuante diferente, por exemplo std::numbers::pi_v<float>. A lista completa de constantes pode ser vista em [numbers.syn] .

Obviamente, não é uma boa ideia, porque não existe um tipo óbvio com o qual defina pi que seja universalmente aplicável entre domínios.

Pi é, obviamente, um número irracional, portanto não pode ser representado corretamente por nenhum tipo de C ++. Você pode argumentar que a abordagem natural, portanto, é defini-la no maior tipo de ponto flutuante disponível. No entanto, o tamanho do maior tipo de ponto flutuante padrão long doublenão é definido pelo padrão C ++, portanto o valor da constante varia entre os sistemas. Pior ainda, para qualquer programa em que o tipo de trabalho não fosse o maior, a definição de pi seria inadequada, pois imporia um custo de desempenho a cada uso de pi.

Também é trivial para qualquer programador encontrar o valor de pi e definir sua própria constante adequada para uso, para que não ofereça nenhuma grande vantagem de incluí-lo nos cabeçalhos de matemática.

Editado - Para remover o termo necessário, porque se mostrou controverso. É um termo muito absoluto.

C ++ é uma linguagem grande e complexa; por esse motivo, o Comitê de Padrões inclui apenas coisas que são altamente necessárias . O máximo possível é deixado para bibliotecas padrão que não sejam de idioma ... como o Boost.
boost :: math :: constantes