PHPのlog10()関数とは？常用対数の計算方法と具体例をわかりやすく解説

定義と使用方法

log10() 関数は、数値の常用対数（底が10の対数）を計算するための関数です。

常用対数は「10を底とする対数」とも呼ばれ、log₁₀x を求める際に使用されます。自然対数との間には、次のような関係式が成り立ちます。

log₁₀x = log_ex / log_e10

この式に基づけば、たとえば次のように計算できます。

log₁₀100 = log_e100 / log_e10 = 2

PHPでは、この常用対数の計算を log10() 関数が担っています。

構文

log10 ( float $arg ) : float

パラメータ

戻り値

PHPの log10() 関数は、引数 arg の常用対数（底が10の対数）を float 型で返します。

対応するPHPバージョン

この関数は、PHP 4.x、PHP 5.x、PHP 7.x のすべてのバージョンで利用可能です。

使用例1：100の常用対数を計算する

次の例では、100の常用対数を計算しています。

<?php
   $arg=100;
   echo "log10(" . $arg. ")=" . log10($arg) . "\n";
?>

出力結果

上記のコードを実行すると、次の結果が出力されます。

log10(100)=2

使用例2：ネイピア数の常用対数を計算する

次のコードは、ネイピア数 M_E の常用対数を計算します。その結果は、PHPにあらかじめ定義されている定数 M_LOG10E の値と一致します。

<?php
   $arg=M_E;
   echo "log10(" . $arg. ")=" . log10($arg) . "\n";
   echo "定義済み定数 M_LOG10E=" . M_LOG10E;
?>

出力結果

実行すると、次のように両者の値が一致していることが確認できます。

log10(2.718281828459)=0.43429448190325
定義済み定数 M_LOG10E=0.43429448190325

使用例3：0を指定した場合

log₁₀0 を計算しようとすると、数学的に定義できないため、この関数は -INF（負の無限大） を返します。

<?php
   $arg=0;
   echo "log10(" . $arg. ")=" . log10($arg) . "\n";
?>

出力結果

log10(0)=-INF

使用例4：NANを指定した場合

同様に、sqrt(-1) の結果は NAN（非数値）になります。そのため、それを log10() に渡した場合も NAN が返されます。

<?php
   $arg=sqrt(-1);
   echo "log10(" . $arg. ")=" . log10($arg) . "\n";
?>

出力結果

log10(NAN)=NAN

まとめ

log10() 関数を使えば、PHPで簡単に常用対数を計算できます。通常の正の数値に対しては対数値を返しますが、0を渡すと -INF、無効な数値（NAN）を渡すと NAN が返されるという点に注意しておきましょう。エラー処理を実装する際には、これらの特殊な戻り値への対応も考慮することをおすすめします。