如何使用Golang math包进行数学计算_常用数学函数汇总

math包所有函数统一使用float64类型，int等需显式转换；NaN/Inf不触发panic而静默传播，须用math.IsNaN或math.IsInf主动检查。

go 标准库 math 包提供了大量浮点数数学函数，但不支持复数、整数直接运算（如 int 类型需先转为 float64），也不处理 NaN/Inf 的传播细节——这些恰恰是实际编码中最容易出错的地方。

常用函数怎么用？参数和返回值类型必须对齐

math 所有函数统一以 float64 为输入输出类型。传入 int、int64 或 float32 都会编译报错或隐式截断，必须显式转换。

• math.Sqrt(16) ❌ 编译失败：16 是 int；正确写法：math.Sqrt(16.0) 或 math.Sqrt(float64(16))
• math.Pow(2, 3) ❌ 同样错；应写成 math.Pow(2.0, 3.0)
• math.Sin(float32(1.57)) ❌ 类型不匹配；必须是 float64，所以得写 math.Sin(float64(1.57))

处理边界值：NaN、Inf、负数开方要主动检查

math 不抛 panic，而是静默返回特殊值。比如 math.Sqrt(-1) 返回 NaN，math.Log(0) 返回 -Inf。下游若直接参与计算，可能让结果“污染”整个表达式。

• 用 math.IsNaN(x) 或 math.IsInf(x, 0) 显式判断
• math.Sqrt 前建议加 if x
• math.Log 前检查 x ，避免得到 -Inf 后再做加减导致非预期行为

package main 
import ( "fmt" "math" )
func safeSqrt(x float64) (float64, error) { if x < 0 { return 0, fmt.Errorf("cannot sqrt negative number: %v", x) } return math.Sqrt(x), nil }
func main() { if v, err := safeSqrt(-4); err != nil { fmt.Println(err) // 输出：cannot sqrt negative number: -4 } else { fmt.Println(v) } }

精度与性能注意点：不要在热循环里反复调用 trig/log/exp

像 math.Sin、math.Exp 这类函数底层调用的是系统 libc 或软件实现，比基础四则运算慢 10–100 倍。如果输入范围有限（比如角度只在 0~360 内），考虑预计算查表；若只是判断大小关系，有时可用近似不等式替代（如用 x - x*x/2 粗略估计）。

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• math.Abs、math.Max、math.Min 是轻量级，可放心用
• math.Ceil/math.Floor 对整数输入也有效，但返回仍是 float64，别忘了转回 int 时用 int(math.Floor(x)) 而非强制类型转换（避免浮点误差）
• math.Mod 和取余操作符 % 行为不同：math.Mod(-5.5, 2.0) 返回 -1.5，而 -5 % 2 是 -1（且仅限整数）

最常被忽略的其实是 math.Nextafter 和 math.Ulp ——它们用于测试浮点精度边界，但多数业务代码根本用不到；反过来，该检查 IsNaN 的地方没检查，才是线上数值逻辑崩掉的主因。