如何在 C++ 中使用 PI 常数

使用 GNU C 库中的 M_PI 宏

它使用 C 标准数学库中预定义的宏表达式。该库定义了多个常用的数学常量，如下表所示。M_PI 宏可以赋值给浮点变量，也可以在计算中作为文字值使用。注意，我们使用的是 setprecision 操纵器函数，它可以用来控制输出数的显示精度。

1. #include <cmath>
   
2. #include <iomanip>
   
3. #include <iostream>
   
4. 
   
5. using std::cout;
   
6. using std::endl;
   
7. 
   
8. int main() {
   
9.   double pi1 = M_PI;
   
10.   cout << "pi = " << std::setprecision(16) << M_PI << endl;
    
11.   cout << "pi * 2 = " << std::setprecision(16) << pi1 * 2 << endl;
    
12.   cout << "M_PI * 2 = " << std::setprecision(16) << M_PI * 2 << endl;
    
13. 
    
14.   cout << endl;
    
15.   return EXIT_SUCCESS;
    
16. }

复制代码

输出：

pi = 3.141592653589793
pi * 2 = 6.283185307179586
M_PI * 2 = 6.283185307179586

从 C++20 开始使用 std::numbers::pi 常数

自 C++20 标准以来，该语言支持在 <numbers> 头文件中定义的数学常量。这些常量被认为可以提供更好的跨平台兼容性，但目前仍处于早期阶段，各种编译器可能还不支持它。完整的常量列表可以在这里看到。

1. #include <iomanip>
   
2. #include <iostream>
   
3. #include <numbers>
   
4. 
   
5. using std::cout;
   
6. using std::endl;
   
7. 
   
8. int main() {
   
9.   cout << "pi = " << std::setprecision(16) << std::numbers::pi << endl;
   
10.   cout << "pi * 2 = " << std::setprecision(16) << std::numbers::pi * 2 << endl;
    
11. 
    
12.   cout << endl;
    
13.   return EXIT_SUCCESS;
    
14. }

复制代码

1. pi = 3.141592653589793
   
2. pi * 2 = 6.283185307179586

复制代码

声明自己的 PI 常量变量

另外，也可以根据需要用 PI 值或任何其他数学常数声明一个自定义常数变量。可以使用宏表达式或变量的 constexpr 指定符来实现。下面的示例代码演示了这两种方法的使用。

1. #include <iomanip>
   
2. #include <iostream>
   
3. 
   
4. using std::cout;
   
5. using std::endl;
   
6. 
   
7. #define MY_PI 3.14159265358979323846
   
8. constexpr double my_pi = 3.141592653589793238462643383279502884L;
   
9. 
   
10. int main() {
    
11.   cout << std::setprecision(16) << MY_PI << endl;
    
12.   cout << std::setprecision(16) << my_pi << endl;
    
13. 
    
14.   return EXIT_SUCCESS;
    
15. }

复制代码