sqrt() / pow() / fabs() / ceil() / floor()

double sqrt(double x); // x の正の平方根を返します（x >= 0 が必要です）。
double pow(double x, double y); // x の y 乗を返します。
double fabs(double x); // double 型の絶対値を返します。
double ceil(double x); // x 以上の最小の整数値（切り上げ）を返します。
double floor(double x); // x 以下の最大の整数値（切り捨て）を返します。
double round(double x); // 最も近い整数に四捨五入します（C99以降）。
double fmax(double x, double y);// x と y の大きい方を返します（C99以降）。
double fmin(double x, double y);// x と y の小さい方を返します（C99以降）。

sample_sqrt_pow_fabs_ceil_floor.c

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    printf("sqrt(2.0) = %.6f\n", sqrt(2.0));
    printf("2^10 = %.0f\n", pow(2.0, 10.0));
    printf("fabs(-3.7) = %.1f\n", fabs(-3.7));

    double val = 2.3;
    printf("ceil(%.1f) = %.1f\n", val, ceil(val));
    printf("floor(%.1f) = %.1f\n", val, floor(val));

    double neg = -2.3;
    printf("ceil(%.1f) = %.1f\n", neg, ceil(neg));
    printf("floor(%.1f) = %.1f\n", neg, floor(neg));

    /* ユークリッド距離（3-4-5 の直角三角形） */
    double dx = 3.0, dy = 4.0;
    printf("距離 = %.1f\n", sqrt(dx*dx + dy*dy));

    return 0;
}

コンパイルして実行すると次のようになります。

gcc sqrt_pow_fabs_ceil_floor.c -o sqrt_pow_fabs_ceil_floor -lm
./sqrt_pow_fabs_ceil_floor
sqrt(2.0) = 1.414214
2^10 = 1024
fabs(-3.7) = 3.7
ceil(2.3) = 3.0
floor(2.3) = 2.0
ceil(-2.3) = -2.0
floor(-2.3) = -3.0
距離 = 5.0

round() は四捨五入、fmax()・fmin() は2値の大小比較に使います。スコア計算やクリッピング（値域制限）によく使われます。

sqrt_round_clamp.c

#include <stdio.h>
#include <math.h>

/* 値を [lo, hi] の範囲にクリッピングします。 */
double clamp(double val, double lo, double hi) {
    return fmin(fmax(val, lo), hi);
}

int main(void) {
    double scores[] = {78.4, 85.6, 92.1, 66.9};
    int n = (int)(sizeof(scores) / sizeof(scores[0]));

    printf("round と clamp の例:\n");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        double r = round(scores[i]);
        double c = clamp(scores[i], 70.0, 90.0);
        printf("  %.1f → round:%.0f, clamp(70-90):%.1f\n", scores[i], r, c);
    }
    return 0;
}

コンパイルして実行すると次のようになります。

gcc sqrt_round_clamp.c -o sqrt_round_clamp -lm
./sqrt_round_clamp
round と clamp の例:
  78.4 → round:78, clamp(70-90):78.4
  85.6 → round:86, clamp(70-90):85.6
  92.1 → round:92, clamp(70-90):90.0
  66.9 → round:67, clamp(70-90):70.0

よくあるミス: sqrt に負の値を渡す

sqrt() は負の値を渡すと NaN（非数）を返します。使用前に引数が 0 以上であることを確認します。

sqrt_negative_ng.c

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    /* NG: 負の値を渡すと NaN が返る */
    printf("NG: sqrt(-1.0) = %f\n", sqrt(-1.0)); /* nan */
    return 0;
}

修正後は次の通りです。

gcc sqrt_negative_ng.c -o sqrt_negative_ng -lm
./sqrt_negative_ng
NG: sqrt(-1.0) = -nan

sqrt_negative_ok.c

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double values[] = {-1.0, 0.0, 2.0, 9.0};
    int n = (int)(sizeof(values) / sizeof(values[0]));

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (values[i] < 0.0) {
            printf("sqrt(%.1f) = 定義域外\n", values[i]);
        } else {
            printf("sqrt(%.1f) = %.6f\n", values[i], sqrt(values[i]));
        }
    }
    return 0;
}

修正後は次の通りです。

gcc sqrt_negative_ok.c -o sqrt_negative_ok -lm
./sqrt_negative_ok
sqrt(-1.0) = 定義域外
sqrt(0.0) = 0.000000
sqrt(2.0) = 1.414214
sqrt(9.0) = 3.000000

コンパイルコマンドに『-lm』フラグを付けないとリンクエラーになる環境があります（例：GCC on Linux）。

sqrt() に負の値を渡すと NaN（非数）が返ります。引数が正であることを必ず確認してください。エラー状態は errno や fpclassify() で検出できます。

三角関数については『sin() / cos() / tan()』、対数・指数については『log() / exp()』を参照してください。