C++ STLのatan2()関数の使い方を徹底解説！構文・戻り値・サンプルコード付き

atan2()関数は、座標yとxから逆正接（アークタンジェント）を求めるための関数です。ここでいうyとxは、それぞれy座標とx座標の値を指します。atan2()はC++のSTL（標準テンプレートライブラリ）に組み込まれている関数で、<cmath>ヘッダをインクルードすることで利用できます。

通常のatan()関数と異なり、atan2()はxの符号も考慮して正しい象限の角度を返すため、実務でも広く使われています。

atan2()関数の構文

atan2(dataType var1, dataType var2)

構文を見ると分かるように、atan2()関数はfloat型、double型、long double型の2つの引数var1とvar2を受け取ります。var1がy座標、var2がx座標に対応します。

戻り値の範囲

atan2()関数が返す値は-π（パイ）からπまでの範囲内です。この値は、点(x, y)とx軸の正方向がなす角度をラジアン単位で表したものになります。

atan2()関数の使用例

C++でatan2()を使用するプログラムの例を以下に示します。

サンプルコード

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main() {
    double y = 10, x = 5, ans;
    ans = atan2(y,x);
    cout << "atan2("<< y <<"/"<< x <<") = " << ans << endl;
    return 0;
}

実行結果

atan2(10/5) = 1.10715

上記のプログラムでは、まず変数yとxを初期化しています。次にatan2()を使ってyとxの逆正接を計算し、その結果を変数ansに格納します。最後にansの値を出力しています。該当するコード部分は以下の通りです。

double y = 10, x = 5, ans;
ans = atan2(y,x);
cout << "atan2("<< y <<"/"<< x <<") = " << ans << endl;

結果を度数法（°）に変換して表示する方法

atan2()関数の戻り値はラジアン単位のため、必要に応じて度数法（°）に変換して表示することもできます。変換には「180 / π」を掛けます。以下にそのデモプログラムを示します。

サンプルコード

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main() {
    double y = 10, x = 5, ans;
    ans = atan2(y,x);
    ans = ans*180/3.14159;
    cout << "atan2("<< y <<"/"<< x <<") = " << ans << endl;
    return 0;
}

実行結果

atan2(10/5) = 63.435

上記のプログラムでは、まずatan2()を使ってyとxの逆正接を取得しています。続いて、その値に「180 / 3.14159」を掛けることでラジアンから度へ変換し、最後に結果を出力しています。該当するコード部分は以下の通りです。

double y = 10, x = 5, ans;
ans = atan2(y,x);
ans = ans*180/3.14159;
cout << "atan2("<< y <<"/"<< x <<") = " << ans << endl;

まとめ

atan2()関数は、y/xの逆正接を象限情報込みで正確に求められる便利な関数です。戻り値は-π〜πのラジアン値なので、用途に応じて度数法への変換を行いましょう。幾何計算やベクトル処理など、さまざまな場面で活用できます。