std::riemann_zeta, std::riemann_zetaf, std::riemann_zetal

 

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gcd (C++17)	lcm (C++17)
插值
midpoint (C++20)	lerp (C++20)
泛型算术运算
iota (C++11) ranges::iota (C++23) accumulate inner_product adjacent_difference    partial_sum	reduce (C++17) transform_reduce (C++17) inclusive_scan (C++17) exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
C 风格带检查整数算术
ckd_add (C++26) ckd_sub (C++26)	ckd_mul (C++26)

 

数学特殊函数

assoc_laguerreassoc_laguerrefassoc_laguerrel  assoc_legendreassoc_legendrefassoc_legendrel betabetafbetal comp_ellint_1comp_ellint_1fcomp_ellint_1l comp_ellint_2comp_ellint_2fcomp_ellint_2l comp_ellint_3comp_ellint_3fcomp_ellint_3l cyl_bessel_icyl_bessel_ifcyl_bessel_il

cyl_bessel_jcyl_bessel_jfcyl_bessel_jl  cyl_bessel_kcyl_bessel_kfcyl_bessel_kl cyl_neumanncyl_neumannfcyl_neumannl ellint_1ellint_1fellint_1l ellint_2ellint_2fellint_2l ellint_3ellint_3fellint_3l expintexpintfexpintl

hermitehermitefhermitel laguerrelaguerreflaguerrel legendrelegendreflegendrel riemann_zetariemann_zetafriemann_zetal sph_besselsph_besselfsph_bessell sph_legendresph_legendrefsph_legendrel sph_neumannsph_neumannfsph_neumannl

 

在标头 <cmath> 定义
float riemann_zeta ( float num ); double riemann_zeta ( double num ); long double riemann_zeta ( long double num );	(1)	(C++17 起) (C++23 前)
/* 浮点数类型 */ riemann_zeta( /* 浮点数类型 */ num );			(C++23 起)
float riemann_zetaf( float num );	(2)	(C++17 起)
long double riemann_zetal( long double num );	(3)	(C++17 起)
额外重载
在标头 <cmath> 定义
template< class Integer > double riemann_zeta ( Integer num );	(A)	(C++17 起)

1-3) 计算 num 的黎曼 zeta 函数。标准库提供所有以无 cv 限定的浮点数类型作为形参 num 的类型的 std::riemann_zeta 重载。(C++23 起)

A) 为所有整数类型提供额外重载，将它们当做 double。

参数

num

-

浮点数或整数

返回值

如果没有发生错误，那么返回 num 的黎曼 Zeta 函数值，ζ(num)，定义于整个实轴：

• 对于 num>1，是 Σ∞
  n=1n-num
  
• 对于 0≤num≤1，是

  1

  1-21-num

  Σ∞
  n=1(-1)n-1
  n-num
  
• 对于 num<0，是 2num
  πnum-1
  sin(

  πnum

  2

  )Γ(1−num)ζ(1−num)

错误处理

可能报告 math_errhandling 中指定的错误

• 如果实参是 NaN，那么返回 NaN 且不报告定义域错误

注解

不支持 C++17，但支持 ISO 29124:2010 的实现在定义了 __STDCPP_MATH_SPEC_FUNCS__ 为至少 201003L 的值，且用户在包含任何标准库头文件前定义了 __STDCPP_WANT_MATH_SPEC_FUNCS__ 时也会提供此函数。

不支持 ISO 29124:2010 但支持 TR 19768:2007 (TR1) 的实现也会在标头 tr1/cmath 及命名空间 std::tr1 中提供此函数。

此函数的一种实现参考 boost.math。

额外重载不需要严格以 (A) 的形式提供。它们只需要能够对它们的整数类型实参 num 确保 std::riemann_zeta(num) 和 std::riemann_zeta(static_cast<double>(num)) 的效果相同即可。

示例

运行此代码

#include <cmath>
#include <format>
#include <iostream>
#include <numbers>

int main()
{
    constexpr auto π = std::numbers::pi;

    // 广为人知的值的点检查
    for (const double x : {-1.0, 0.0, 1.0, 0.5, 2.0})
        std::cout << std::format("ζ({})\t= {:+.5f}\n", x, std::riemann_zeta(x));
    std::cout << std::format("π²/6\t= {:+.5f}\n", π * π / 6);
}

输出：

ζ(-1)   = -0.08333
ζ(0)    = -0.50000
ζ(1)    = +inf
ζ(0.5)  = -1.46035
ζ(2)    = +1.64493
π²/6    = +1.64493

外部链接

Weisstein, Eric W. “黎曼 Zeta 函数”来自 MathWorld--A Wolfram Web Resource。