atan(y/x)与atan2(y,x)的区别

C/C++标准库中计算正切的函数有两个,一个是atan(y/x),一个是atan2(y, x)。

atan2(y, x)是4象限反正切,它的取值不仅取决于正切值y/x,还取决于点 (x, y) 落入哪个象限:

  • 当点(x, y) 落入第一象限时,atan2(y, x)的范围是 0 ~ pi/2;
  • 当点(x, y) 落入第二象限时,atan2(y, x)的范围是 pi/2 ~ pi;
  • 当点(x, y) 落入第三象限时,atan2(y, x)的范围是 -pi~-pi/2;
  • 当点(x, y) 落入第四象限时,atan2(y, x)的范围是 -pi/2~0.

而 atan(y/x) 仅仅根据正切值为y/x求出对应的角度 (可以看作仅仅是2象限反正切):

  • 当 y/x > 0 时,atan(y/x)取值范围是 0 ~ pi/2;
  • 当 y/x < 0 时,atan(y/x)取值范围是 -pi/2~0.

故 atan2(y, x) = atan(y/x) 仅仅发生在 点 (x, y) 落入第一象限 (x>0, y>0)或 第四象限(x>0, y<0)。

例如,假设y = 1.0, x = -1.0,则 atan(y/x) = atan(-1.0) = -pi/4, 而 atan2(y, x) = 3*pi/4。

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