最終更新日時: 2026年01月12日 12時53分40秒 (JST)
teruyamato0731 が更新

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function
<cmath>

# std::signbit(C++11)

    namespace std {
      bool signbit(float x);            // (1) C++11からC++20まで
      bool signbit(double x);           // (2) C++11からC++20まで
      bool signbit(long double x);      // (3) C++11からC++20まで

      constexpr bool
        signbit(floating-point-type x); // (4) C++23

      bool
        signbit(Integral x);            // (5) C++11
      constexpr bool
        signbit(Integral x);            // (5) C++23
    }

## 概要

数値の符号が負であるか判定する。

- (1) : `float`に対するオーバーロード
- (2) : `double`に対するオーバーロード
- (3) : `long double`に対するオーバーロード
- (4) : 浮動小数点数型に対するオーバーロード
- (5) : 整数型に対するオーバーロード (`double`にキャストして計算される)

## 戻り値

パラメータ`x`が負数である場合、`true`を返す。そうでない場合、`false`を返す。

この関数はその名前の通り、浮動小数点数の符号ビットを検出する。そのため、`NaN`の符号を検出することができる。
他には`std::copysign`でも検出でき、この2つのみが`NaN`の符号を検出できる移植性のある方法となる。

## 備考

- C標準ライブラリでは`signbit`は関数マクロとして定義されるが、C++標準ライブラリでは関数として定義される
- C++23では、(1), (2), (3)が(4)に統合され、拡張浮動小数点数型を含む浮動小数点数型へのオーバーロードとして定義された

## 例

    #include <iostream>
    #include <cmath>
    #include <limits>

    int main()
    {
      // 通常の数値
      std::cout << std::boolalpha;
      std::cout << "-1.0f : " << std::signbit(-1.0f) << std::endl;
      std::cout << "-0.0f : " << std::signbit(-0.0f) << std::endl;

      std::cout << "1.0f  : " << std::signbit(1.0f) << std::endl;
      std::cout << "0.0f  : " << std::signbit(0.0f) << std::endl;

      // 無限大
      const double inf = std::numeric_limits<double>::infinity();
      std::cout << "inf   : " << std::signbit(inf) << std::endl;
      std::cout << "-inf  : " << std::signbit(-inf) << std::endl;

      // NaN (Not a Number)
      // NaNの符号ビットも検出できる
      const double nan = std::numeric_limits<double>::quiet_NaN();
      std::cout << "nan   : " << std::signbit(nan) << std::endl;
      std::cout << "-nan  : " << std::signbit(-nan) << std::endl;
    }

### 出力

    -1.0f : true
    -0.0f : true
    1.0f  : false
    0.0f  : false
    inf   : false
    -inf  : true
    nan   : false
    -nan  : true

### 備考

特定の環境では、早期に `constexpr` 対応されている場合がある：

- GCC 4.6.1 以上

## バージョン

### 言語

- C++11

### 処理系

- Clang: 3.0 ✅
- GCC: 4.3 ✅
- ICC: ??
- Visual C++: ??

## 参照

- P0533R9 constexpr for `<cmath>` and `<cstdlib>`
  - C++23での、一部関数の`constexpr`対応
- P1467R9 Extended floating-point types and standard names
  - C++23で導入された拡張浮動小数点数型への対応として、`float`、`double`、`long double`のオーバーロードを`floating-point-type`のオーバーロードに統合し、拡張浮動小数点数型も扱えるようにした