50.C# Math算数类

摘要

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C# 中的 Math 类是一个非常有用的类，它提供了许多数学计算所需的基本功能，例如加法、减法、乘法、除法、幂、对数、三角函数等。这些函数都是静态的，因此可以通过直接使用 Math 类来调用它们，而不需要实例化一个对象。

除了基本的数学函数之外，Math 类还提供了一些特殊的功能，例如向量、矩阵、圆和三角形等。这些功能都可以通过 Math 类中的静态方法来访问和操作。

在实际编程中，Math 类非常有用。例如，当我们需要计算一个函数的导数时，可以使用 Math 类中的导数函数；当我们需要计算两个向量的点积时，可以使用 Math 类中的点积函数；当我们需要计算一个三角形的面积时，可以使用 Math 类中的面积函数等。

正文

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字段

E	表示自然对数的底，它由常数 e 指定。
PI	表示圆的周长与其直径的比值，由常数 π 指定。
Tau	表示一转中的弧度数，由常量 τ 指定。

方法

Abs(Decimal)	返回 Decimal 数字的绝对值。
Abs(Double)	返回双精度浮点数字的绝对值。
Abs(Int16)	返回 16 位有符号整数的绝对值。
Abs(Int32)	返回 32 位有符号整数的绝对值。
Abs(Int64)	返回 64 位有符号整数的绝对值。
Abs(IntPtr)	返回本机带符号整数的绝对值。
Abs(SByte)	返回 8 位有符号整数的绝对值。
Abs(Single)	返回单精度浮点数字的绝对值。
Acos(Double)	返回余弦值为指定数字的角度。
Acosh(Double)	返回双曲余弦值为指定数字的角度。
Asin(Double)	返回正弦值为指定数字的角度。
Asinh(Double)	返回双曲正弦值为指定数字的角度。
Atan(Double)	返回正切值为指定数字的角度。
Atan2(Double, Double)	返回正切值为两个指定数字的商的角度。
Atanh(Double)	返回双曲正切值为指定数字的角度。
BigMul(Int32, Int32)	生成两个 32 位数字的完整乘积。
BigMul(Int64, Int64, Int64)	生成两个 64 位数的完整乘积。
BigMul(UInt64, UInt64, UInt64)	生成两个无符号 64 位数的完整乘积。
BitDecrement(Double)	返回比较小于指定值的最大值。
BitIncrement(Double)	返回与指定值相比较的最小值。
Cbrt(Double)	返回指定数字的立方根。
Ceiling(Decimal)	返回大于或等于指定的十进制数的最小整数值。
Ceiling(Double)	返回大于或等于指定的双精度浮点数的最小整数值。
Clamp(Byte, Byte, Byte)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
Clamp(Decimal, Decimal, Decimal)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
Clamp(Double, Double, Double)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
Clamp(Int16, Int16, Int16)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
Clamp(Int32, Int32, Int32)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
Clamp(Int64, Int64, Int64)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
Clamp(IntPtr, IntPtr, IntPtr)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
Clamp(SByte, SByte, SByte)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
Clamp(Single, Single, Single)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
Clamp(UInt16, UInt16, UInt16)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
Clamp(UInt32, UInt32, UInt32)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
Clamp(UInt64, UInt64, UInt64)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
Clamp(UIntPtr, UIntPtr, UIntPtr)	返回限制在 min 和 max 范围内（含首尾）的 value。
CopySign(Double, Double)	返回一个值，它具有 x 的大小和 y 的符号。
Cos(Double)	返回指定角度的余弦值。
Cosh(Double)	返回指定角度的双曲余弦值。
DivRem(Byte, Byte)	生成两个无符号 8 位数字的商和其余部分。
DivRem(Int16, Int16)	生成两个 16 位有符号数字的商和其余部分。
DivRem(Int32, Int32)	生成两个有符号 32 位数字的商和其余部分。
DivRem(Int32, Int32, Int32)	计算两个 32 位有符号整数的商，并通过输出参数返回余数。
DivRem(Int64, Int64)	生成两个有符号 64 位数字的商和其余部分。
DivRem(Int64, Int64, Int64)	计算两个 64 位有符号整数的商，并通过输出参数返回余数。
DivRem(IntPtr, IntPtr)	生成两个有符号本机大小数字的商和其余部分。
DivRem(SByte, SByte)	生成两个有符号 8 位数字的商和其余部分。
DivRem(UInt16, UInt16)	生成两个无符号 16 位数字的商和其余部分。
DivRem(UInt32, UInt32)	生成两个无符号 32 位数字的商和其余部分。
DivRem(UInt64, UInt64)	生成两个无符号 64 位数字的商和其余部分。
DivRem(UIntPtr, UIntPtr)	生成两个无符号本机大小数字的商和其余部分。
Exp(Double)	返回 e 的指定次幂。
Floor(Decimal)	返回小于或等于指定小数的最大整数值。
Floor(Double)	返回小于或等于指定双精度浮点数的最大整数值。
FusedMultiplyAdd(Double, Double, Double)	返回 (x * y) + z，舍入为一个三元运算。
IEEERemainder(Double, Double)	返回一指定数字被另一指定数字相除的余数。
ILogB(Double)	返回指定数字以 2 为底的整数对数。
Log(Double)	返回指定数字的自然对数（底为 e）。
Log(Double, Double)	返回指定数字在使用指定底时的对数。
Log10(Double)	返回指定数字以 10 为底的对数。
Log2(Double)	返回指定数字以 2 为底的对数。
Max(Byte, Byte)	返回两个 8 位无符号整数中较大的一个。
Max(Decimal, Decimal)	返回两个十进制数中较大的一个。
Max(Double, Double)	返回两个双精度浮点数字中较大的一个。
Max(Int16, Int16)	返回两个 16 位有符号的整数中较大的一个。
Max(Int32, Int32)	返回两个 32 位有符号的整数中较大的一个。
Max(Int64, Int64)	返回两个 64 位有符号的整数中较大的一个。
Max(IntPtr, IntPtr)	返回两个本机带符号整数中的较大值。
Max(SByte, SByte)	返回两个 8 位有符号的整数中较大的一个。
Max(Single, Single)	返回两个单精度浮点数字中较大的一个。
Max(UInt16, UInt16)	返回两个 16 位无符号整数中较大的一个。
Max(UInt32, UInt32)	返回两个 32 位无符号整数中较大的一个。
Max(UInt64, UInt64)	返回两个 64 位无符号整数中较大的一个。
Max(UIntPtr, UIntPtr)	返回两个本机无符号整数中的较大值。
MaxMagnitude(Double, Double)	返回两个双精度浮点数字中的较大值。
Min(Byte, Byte)	返回两个 8 位无符号整数中较小的一个。
Min(Decimal, Decimal)	返回两个十进制数中较小的一个。
Min(Double, Double)	返回两个双精度浮点数字中较小的一个。
Min(Int16, Int16)	返回两个 16 位有符号整数中较小的一个。
Min(Int32, Int32)	返回两个 32 位有符号整数中较小的一个。
Min(Int64, Int64)	返回两个 64 位有符号整数中较小的一个。
Min(IntPtr, IntPtr)	返回两个本机带符号整数中的较小值。
Min(SByte, SByte)	返回两个 8 位有符号整数中较小的一个。
Min(Single, Single)	返回两个单精度浮点数字中较小的一个。
Min(UInt16, UInt16)	返回两个 16 位无符号整数中较小的一个。
Min(UInt32, UInt32)	返回两个 32 位无符号整数中较小的一个。
Min(UInt64, UInt64)	返回两个 64 位无符号整数中较小的一个。
Min(UIntPtr, UIntPtr)	返回两个本机无符号整数中的较小值。
MinMagnitude(Double, Double)	返回两个双精度浮点数字中的较小值。
Pow(Double, Double)	返回指定数字的指定次幂。
ReciprocalEstimate(Double)	返回指定数字的倒数估计值。
ReciprocalSqrtEstimate(Double)	返回指定数字的倒数平方根的估计值。
Round(Decimal)	将小数值舍入到最接近的整数值，并将中点值舍入到最接近的偶数。
Round(Decimal, Int32)	将小数值舍入到指定数量的小数位，并将中点值舍入到最接近的偶数。
Round(Decimal, Int32, MidpointRounding)	使用指定的舍入约定将十进制值舍入到指定数量的小数位数。
Round(Decimal, MidpointRounding)	使用指定的舍入约定将小数值舍入为整数。
Round(Double)	将双精度浮点值舍入到最接近的整数值，并将中点值舍入到最接近的偶数。
Round(Double, Int32)	将双精度浮点值舍入到指定数量的小数位，并将中点值舍入到最接近的偶数。
Round(Double, Int32, MidpointRounding)	使用指定的舍入约定将双精度浮点值舍入到指定数量的小数位数。
Round(Double, MidpointRounding)	使用指定的舍入约定将双精度浮点值舍入为整数。
ScaleB(Double, Int32)	返回有效计算的 x * 2^n。
Sign(Decimal)	返回表示十进制数符号的整数。
Sign(Double)	返回一个整数，该整数表示双精度浮点数字的符号。
Sign(Int16)	返回表示 16 位带符号整数的整数。
Sign(Int32)	返回表示 32 位带符号整数的整数。
Sign(Int64)	返回一个整数，该整数指示 64 位带符号整数的符号。
Sign(IntPtr)	返回一个整数，指示本机大小有符号整数的符号。
Sign(SByte)	返回一个整数，该整数指示 8 位带符号整数的符号。
Sign(Single)	返回一个整数，该整数表示单精度浮点数字的符号。
Sin(Double)	返回指定角度的正弦值。
SinCos(Double)	返回指定角度的正弦值和余弦值。
Sinh(Double)	返回指定角度的双曲正弦值。
Sqrt(Double)	返回指定数字的平方根。
Tan(Double)	返回指定角度的正切值。
Tanh(Double)	返回指定角度的双曲正切值。
Truncate(Decimal)	计算一个数字的整数部分。
Truncate(Double)	计算指定双精度浮点数的整数部分。

一个例子

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine(Math.Round(4.4)); // 4
    Console.WriteLine(Math.Round(4.5)); // 4
    Console.WriteLine(Math.Round(4.6)); // 5
    Console.WriteLine(Math.Round(5.5)); // 6
}

注意："四舍六入五考虑，五后非零就进一，五后皆零看奇偶，五前为偶应舍去，五前为奇要进一"

如果需要修改为标准的四舍五入，

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine(Math.Round(4.4, MidpointRounding.AwayFromZero)); // 4
    Console.WriteLine(Math.Round(4.5, MidpointRounding.AwayFromZero)); // 5
    Console.WriteLine(Math.Round(4.6, MidpointRounding.AwayFromZero)); // 5
    Console.WriteLine(Math.Round(5.5, MidpointRounding.AwayFromZero)); // 6
}

一个例子

向上取整，或向下地板取整

static void Main(string[] args)
{
    double d1 = 3.1415;
    double d2=Math.Ceiling(d1);//4
    double d3= Math.Floor(d1);//3
    Console.WriteLine($"d2={d2},d3={d3}",d2,d3);
}