Go语言学习笔记—golang标准库math包

---

math包包含一些常量和一些有用的数学计算函数,例如:三角函数、随机数、绝对值、平方等

一 常量

fmt.Printf("Float64的最大值: %.f\n", math.MaxFloat64)
fmt.Printf("Float64最小值: %.f\n", math.SmallestNonzeroFloat64)
fmt.Printf("Float32最大值: %.f\n", math.MaxFloat32)
fmt.Printf("Float32最小值: %.f\n", math.SmallestNonzeroFloat32)
fmt.Printf("Int8最大值: %d\n", math.MaxInt8)
fmt.Printf("Int8最小值: %d\n", math.MinInt8)
fmt.Printf("Uint8最大值: %d\n", math.MaxUint8)
fmt.Printf("Int16最大值: %d\n", math.MaxInt16)
fmt.Printf("Int16最小值: %d\n", math.MinInt16)
fmt.Printf("Uint16最大值: %d\n", math.MaxUint16)
fmt.Printf("Int32最大值: %d\n", math.MaxInt32)
fmt.Printf("Int32最小值: %d\n", math.MinInt32)
fmt.Printf("Uint32最大值: %d\n", math.MaxUint32)
fmt.Printf("Int64最大值: %d\n", math.MaxInt64)
fmt.Printf("Int64最小值: %d\n", math.MinInt64)
fmt.Printf("圆周率默认值: %v\n", math.Pi)

常量如下：

Float64的最大值: 179769313486231570814527423731704356798070567525844996598917476803157260780028538760589558632766878171540458953514382464234321326889464182768467546703537516986049910576551282076245490090389328944075868508455133942304583236903222948165808559332123348274797826204144723168738177180919299881250404026184124858368
Float64最小值: 0
Float32最大值: 340282346638528859811704183484516925440
Float32最小值: 0
Int8最大值: 127
Int8最小值: -128
Uint8最大值: 255
Int16最大值: 32767
Int16最小值: -32768
Uint16最大值: 65535
Int32最大值: 2147483647
Int32最小值: -2147483648
Uint32最大值: 4294967295
Int64最大值: 9223372036854775807
Int64最小值: -9223372036854775808
圆周率默认值: 3.141592653589793

二 常用函数

2.1 IsNaN函数

func IsNaN(f float64) (is bool)

报告f是否表示一个NaN（Not A Number）值，是数值返回一个false，不是数值则返回一个true。

func testIsNaN() {
	fmt.Println(math.IsNaN(12321.321321))    //false
}

2.2 Ceil函数

func Ceil(x float64) float64

返回一个不小于x的最小整数，简单来说就是向上取整

func testCeil() {
	fmt.Println(math.Ceil(1.13456))    //2
}

2.3 Floor函数

func Floor(x float64) float64

返回一个不大于x的最小整数，简单来说就是向下取整

func testFloor() {
	fmt.Println(math.Floor(2.9999))    //2
}

2.4 Trunc函数

func Trunc(x float64) float64

返回x整数部分，与Floor一样

func testTrunc() {
	fmt.Println(math.Trunc(2.9999))    //2
}

2.5 Abs函数

func Abs(x float64) float64

返回x的绝对值

func testAbs() {
	fmt.Println(math.Abs(2.999312323132141665374))    //2.9993123231321417
	fmt.Println(math.Abs(2.999312323132141465374))    //2.9993123231321412
}

2.6 Max函数

func Max(x, y float64) float64

返回x和y中最大值

func testMax() {
	fmt.Println(math.Max(1000,200))    //1000
}

2.7 Min函数

func Min(x, y float64) float64

返回x和y中最小值

func testMin() {
	fmt.Println(math.Min(1000,200))    //200
}

2.8 Dim函数

func Dim(x, y float64) float64

函数返回x-y和0中的最大值

func testDim() {
	fmt.Println(math.Dim(1000,2000))    //0
	fmt.Println(math.Dim(1000,200))    //800
}

2.9 Mod函数

func Mod(x, y float64) float64

取余运算，可以理解为 x-Trunc(x/y)*y，结果的正负号和x相同

func testMod() {
	fmt.Println(math.Mod(123,0))    //NaN
	fmt.Println(math.Mod(123,10))    //3
}

2.10 Sqrt函数

func Sqrt(x float64) float64

返回x的二次方根,平方根

func testSqrt() {
	fmt.Println(math.Sqrt(144))    //12
}

2.11 Cbrt函数

func Cbrt(x float64) float64

返回x的二次方根,平方根

func testCbrt() {
	fmt.Println(math.Cbrt(1728))    //12
}

2.12 Hypot函数

func Hypot(p, q float64) float64

返回Sqrt(p * p + q * q)，注意要避免不必要的溢出或下溢。

func testHypot() {
	fmt.Println(math.Hypot(12,12))    //16.970562748477143
}

2.13 Pow函数

func Pow(x, y float64) float64

求幂，x的y次方

func testPow() {
	fmt.Println(math.Pow(2,3))    //8
}

2.14 Sin函数

func Sin(x float64) float64

求正弦

func testSin() {
	fmt.Println(math.Sin(12))    //-0.5365729180004349
}

2.15 Cos函数

func Cos(x float64) float64

求余弦

func testCos() {
	fmt.Println(math.Cos(12))    //0.8438539587324921
}

2.16 Tan函数

func Tan(x float64) float64

求正切

func testTan() {
	fmt.Println(math.Tan(12))    //-0.6358599286615807
}

2.17 Log函数

func Log(x float64) float64

求自然对数

func testLog() {
	fmt.Println(math.Log(2))    //0.6931471805599453
}

2.18 Log2函数

func Log2(x float64) float64

求2为底的对数

func testLog2() {
	fmt.Println(math.Log2(128))    //7
}

2.19 Log10函数

func Log10(x float64) float64

求10为底的对数

func testLog10() {
	fmt.Println(math.Log10(10000))    //4
}

2.20 Signbit函数

func Signbit(x float64) bool

如果x是一个负数或者负零，返回true

func testSignbit() {
	fmt.Println(math.Signbit(10000))    //false
	fmt.Println(math.Signbit(-200))    //true
}

三 随机数math/rand

math/rand包是go提供用来产生各种各样随机数的包，注意：rand生成的数值虽然说是随机数，但它其实是伪随机数。

rand实现的几个方法：

func (r *Rand) Int() intfunc (r *Rand) Int31() int32func (r *Rand) Intn(n int) intfunc Int63() int64func Uint32() uint32func Uint64() uint64func Int31n(n int32) int32func Int63n(n int64) int64func Float32() float32func Float64() float64func Perm(n int) []intfunc Read(p []byte) (n int, err error)func NewSource(seed int64) Sourcefunc New(src Source) *Rand

简单使用：

package main
 
import (
  "fmt"
  "math/rand"
)

func main() {
  // 直接调用rand的方法生成伪随机int值
  fmt.Println(rand.Int()) // 5577006791947779410
  fmt.Println(rand.Int31()) // 2019727887
  fmt.Println(rand.Intn(5)) // 2
}

但是当把代码运行多次发现，结果都是一样的。不管怎么运行代码，产生的结果都是这三个数，结果不会变。这是因为我们还没有设置随机数种子的原因。

func (r *Rand) Seed(seed int64) 

使用给定的seed来初始化生成器到一个确定的状态，这就是设置随机种子。

修改之后的代码：

package main
 
import (
  "fmt"
  "math/rand"
)

func main() {
  // 直接调用rand的方法生成伪随机int值
  rand.Seed(time.Now().Unix()) // 设置种子，我们以当前时间的秒；当然也可以用毫秒，微秒等
  fmt.Println(rand.Int())
  fmt.Println(rand.Int31())
  fmt.Println(rand.Intn(5))
}

上面的代码，多次运行，就会发现，结果是不一样的了。

实例演示：

package main

import (
	"fmt"
	"math/rand"
	"time"
)

func init() {
	// 以时间作为初始化种子
	rand.Seed(time.Now().UnixNano())
}

func myRand() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		a := rand.Int()
		fmt.Printf("a: %v\n", a)
	}
	fmt.Println("----------")

	for i := 0; i < 10; i++ {
		a := rand.Intn(100)
		fmt.Printf("a: %v\n", a)
	}
	fmt.Println("----------")

	for i := 0; i < 10; i++ {
		a := rand.Float32()
		fmt.Printf("a: %v\n", a)
	}
	fmt.Println("----------")

	source := rand.NewSource(time.Now().UnixNano()) // 使用当前的纳秒生成一个随机源，也就是随机种子。NewSource()方法就等价于前面的rand.Seed()方法,都是用来设置随机种子。，这两种方法本质上没有区别。
	ran := rand.New(source) // 生成一个rand
	fmt.Println(ran.Int()) // 获取随机数
}

func main() {
	myRand()
}

运行结果：

[Running] go run "c:\Users\Mechrevo\Desktop\go_pro\test.go"
a: 2747499284525365438
a: 5365777377470063010
a: 5393822013296326728
a: 66585880898315113
a: 4899864187477679104
a: 5671463064765054987
a: 1628987576203792162
a: 4240383513709586548
a: 8260616810166433828
a: 8947672088031463840
----------
a: 2
a: 54
a: 65
a: 78
a: 42
a: 79
a: 54
a: 12
a: 95
a: 16
----------
a: 0.8290653
a: 0.9650742
a: 0.66692156
a: 0.58227015
a: 0.61942315
a: 0.25878242
a: 0.5057827
a: 0.6954045
a: 0.6151818
a: 0.6623065
----------
1397204733291272645

[Done] exited with code=0 in 2.152 seconds