Math.log是以一种避免log(1 x）的精度的方式实现的

Is Math.Log implemented in a way to avoid loss of precision for log(1 + x)?

本文关键字：log 实现 精度 方式 一种 Math      更新时间：2023-10-16

我将一些C＃代码转换为C ，其中包含Math.Log(1 + x)的用途，其中X可以是接近零的非常小的值。我遇到了建议(在C 中(使用std::log1p用于与log(1 + x)打交道时，其中x接近零，即避免丢失精度。

C＃/。NET Math.Log方法是否以类似的方式避免了精确度的损失？我找不到.NET API参考中引用的类似Math.Log1p()函数。

no，math.log((使用C库函数log((完成其作业。实际上，log1p((包括CLR使用的CRT库中，但并未通过框架暴露。您可以使用Pinvoke声明来解决该问题：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
public static class Math {
    public static double Log1p(double arg) {
        if (arg < -1.0) throw new ArgumentException();
        return log1p(arg);
    }
    [DllImport("msvcr120_clr0400.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
    private static extern double log1p(double arg);
}

如果您需要针对.net版本小于4.0，则考虑更改使用" ucrtbase.dll"的dllimport声明。

值得注意的是，我无法在此代码上获得一致的完善。在我的Poky笔记本电脑上瞄准C＃和C上的X64，我每个呼叫都会得到约140纳秒。但是，当针对x86，225 vs 40时看到了很大的区别。大区别，我对此没有很好的解释。

研究参考实现， Log()刚刚调用了我假设只是指令集的对数函数的外部函数 Log()。

流行的库 concorc.math 确实具有log1p功能，该功能非常简单，可以通过以下单位来实现：

static double log1p(double x)
    => Math.Abs(x) > 1e-4 ? Math.Log(1.0 + x) : (-0.5 * x + 1.0) * x;

double VerySmall = .0000000000000002;
double TooSmall = .0000000000000001;
Console.WriteLine("{0} {1} {2}", Math.Log(1 + VerySmall), Math.Log(1 + TooSmall), log1p(TooSmall));
static double log1p(double x)
      => Math.Abs(x) > 1e-4 ? Math.Log(1.0 + x) : (-0.5 * x + 1.0) * x;

在.NET Framework 4.6.1在Windows上运行，此代码的输出为：

2.22044604925031E-16 0 1E-16
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