cmath: C++26対応として、f(max|min)imum[_num]を追加 #1514

faithandbrave · faithandbrave · commit 7accb42cd237 · 2025-09-18T17:32:28.000+09:00
diff --git a/lang/cpp26.md b/lang/cpp26.md
@@ -362,12 +362,21 @@ C++26とは、2026年中に改訂される予定の、C++バージョンの通
 
 
 ### 数値
+- [`<cmath>`](/reference/cmath.md)に、浮動小数点数の最大値・最小値を求める以下の関数を追加
+    - [`std::fmaximum()`](/reference/cmath/fmaximum.md) (-0.0と+0.0では+0.0を返し、NaNと数値ではNaNを返す)
+    - [`std::fmaximum_num()`](/reference/cmath/fmaximum_num.md) (-0.0と+0.0では+0.0を返し、NaNと数値では数値を返す)
+    - [`std::fminimum()`](/reference/cmath/fminimum.md) (-0.0と+0.0では-0.0を返し、NaNと数値ではNaNを返す)
+    - [`std::fminimum_num()`](/reference/cmath/fminimum_num.md) (-0.0と-0.0では+0.0を返し、NaNと数値では数値を返す)
 - [`<numeric>`](/reference/numeric.md)に、飽和演算 (Saturation Arithmetic) として、型の表現可能な範囲で演算を行う以下の関数を追加
     - [`std::add_sat()`](/reference/numeric/add_sat.md)
     - [`std::sub_sat()`](/reference/numeric/sub_sat.md)
     - [`std::mul_sat()`](/reference/numeric/mul_sat.md)
     - [`std::div_sat()`](/reference/numeric/div_sat.md)
     - [`std::saturate_cast()`](/reference/numeric/saturate_cast.md)
+- [`std::complex`](/reference/complex/complex.md)を構造化束縛や、将来のパターンマッチで使用できるようタプルインタフェースの特殊化を追加
+- [`<random>`](/reference/random.md)の範囲`[0, 1)`の乱数を生成する[`std::generate_canonical()`](/reference/random/generate_canonical.md)を、望ましい統計的性質を保証するようアルゴリズムと制約を変更
+- [`<random>`](/reference/random.md)に、乱数列を生成する[`std::ranges::generate_random()`](/reference/random/generate_random.md)関数を追加
+- [`<random>`](/reference/random.md)に、乱数生成器は並列シミュレーションに効果的なカウンターベースのPhilox乱数生成器として、[`std::philox_engine`](/reference/random/philox_engine.md)クラス、およびその別名である[`std::philox4x32`](/reference/random/philox4x32.md)と[`std::philox4x64`](/reference/random/philox4x64.md)を追加
 - [`<cmath>`](/reference/cmath.md)の以下の関数を、`constexpr`に対応 (特殊関数と、グローバルの丸めモードに依存する丸め関数以外の全て)
     - [`std::cos()`](/reference/cmath/cos.md)
     - [`std::sin()`](/reference/cmath/sin.md)
@@ -423,10 +432,6 @@ C++26とは、2026年中に改訂される予定の、C++バージョンの通
     - [`std::conj()`](/reference/complex/complex/conj.md) (算術型オーバーロード)
     - [`std::imag()`](/reference/complex/complex/imag_free.md) (算術型オーバーロード)
     - [`std::real()`](/reference/complex/complex/real_free.md) (算術型オーバーロード)
-- [`std::complex`](/reference/complex/complex.md)を構造化束縛や、将来のパターンマッチで使用できるようタプルインタフェースの特殊化を追加
-- [`<random>`](/reference/random.md)の範囲`[0, 1)`の乱数を生成する[`std::generate_canonical()`](/reference/random/generate_canonical.md)を、望ましい統計的性質を保証するようアルゴリズムと制約を変更
-- [`<random>`](/reference/random.md)に、乱数列を生成する[`std::ranges::generate_random()`](/reference/random/generate_random.md)関数を追加
-- [`<random>`](/reference/random.md)に、乱数生成器は並列シミュレーションに効果的なカウンターベースのPhilox乱数生成器として、[`std::philox_engine`](/reference/random/philox_engine.md)クラス、およびその別名である[`std::philox4x32`](/reference/random/philox4x32.md)と[`std::philox4x64`](/reference/random/philox4x64.md)を追加
 
 
 ### ユーティリティ
diff --git a/reference/cmath.md b/reference/cmath.md
@@ -367,9 +367,13 @@ NaN を返さなければならないが定義域エラーを報告してはな
 
 | 名前                    | 説明   | 対応バージョン |
 |-------------------------|--------|----------------|
-| [`fmax`](cmath/fmax.md) | 最大値 | C++11          |
-| [`fmin`](cmath/fmin.md) | 最小値 | C++11          |
-| [`fdim`](cmath/fdim.md) | 正の差 | C++11          |
+| [`fmax`](cmath/fmax.md)                 | 最大値 (`-0.0`と`+0.0`では未規定、NaNと値では値を返す) | C++11          |
+| [`fmin`](cmath/fmin.md)                 | 最小値  (`-0.0`と`+0.0`では未規定、NaNと値では値を返す) | C++11          |
+| [`fmaximum`](cmath/fmaximum.md)         | 最大値 (`-0.0`と`+0.0`では`+0.0`、NaNと値ではNaNを返す) | C++26          |
+| [`fmaximum_num`](cmath/fmaximum_num.md) | 最大値 (`-0.0`と`+0.0`では`+0.0`、NaNと値では値を返す) | C++26          |
+| [`fminimum`](cmath/fminimum.md)         | 最小値 (`-0.0`と`+0.0`では`-0.0`、NaNと値ではNaNを返す) | C++26          |
+| [`fminimum_num`](cmath/fminimum_num.md) | 最小値 (`-0.0`と`+0.0`では`-0.0`、NaNと値では値を返す) | C++26          |
+| [`fdim`](cmath/fdim.md)                 | 正の差 | C++11          |
 
 
 ## <a id="floating-multiply-add" href="#floating-multiply-add">乗算-加算</a>
diff --git a/reference/cmath/fmax.md b/reference/cmath/fmax.md
@@ -48,6 +48,13 @@ namespace std {
 - (6) : `float`型規定
 - (7) : `long double`型規定
 
+同じ目的のほかの関数との比較は以下。
+
+| 関数名 | -0.0 と +0.0 の比較 | NaN を含む場合の挙動 |
+|---|---|---|
+| [`fmax`](fmax.md)                 | 未規定      | NaN でない方を返す |
+| [`fmaximum`](fmaximum.md)         | +0.0 を返す | NaN を返す |
+| [`fmaximum_num`](fmaximum_num.md) | +0.0 を返す | NaN でない方を返す |
 
 ## 戻り値
 引数の最大値を返す。
@@ -57,7 +64,7 @@ namespace std {
 - 処理系が IEC 60559 に準拠している場合（[`std::numeric_limits`](../limits/numeric_limits.md)`<T>::`[`is_iec559`](../limits/numeric_limits/is_iec559.md)`() != false`）、以下の規定が追加される。
     - 引数の1つが NaN の場合 NaN でない方を返す。
     - 引数が2つとも NaN の場合 NaN を返す。
-- 理想的には `fmax(-0.0, +0.0)` は `+0` を返す。
+- `-0.0`と`+0.0`の比較としてどちらが返されるかは未規定
 - 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
 
 
@@ -135,6 +142,11 @@ namespace std {
 * std::common_type[link ../type_traits/common_type.md]
 
 
+## 関連項目
+- [`fmaximum`](fmaximum.md)
+- [`fmaximum_num`](fmaximum_num.md)
+
+
 ## 参照
 - [P0533R9 constexpr for `<cmath>` and `<cstdlib>`](https://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2021/p0533r9.pdf)
     - C++23での、一部関数の`constexpr`対応
diff --git a/reference/cmath/fmaximum.md b/reference/cmath/fmaximum.md
@@ -0,0 +1,90 @@
+# fmaximum
+* cmath[meta header]
+* std[meta namespace]
+* function[meta id-type]
+* cpp26[meta cpp]
+
+```cpp
+namespace std {
+  constexpr floating-point-type
+    fmaximum(floating-point-type x,
+             floating-point-type y); // (1) C++26
+
+  constexpr Promoted
+    fmaximum(Arithmetic1 x,
+             Arithmetic2 y);         // (2) C++26
+}
+```
+* Promoted[italic]
+* Arithmetic1[italic]
+* Arithmetic2[italic]
+
+## 概要
+浮動小数点数型の最大値を求める。
+
+- (1) : 浮動小数点数型に対するオーバーロード
+- (2) : 算術型に対するオーバーロード (大きい精度にキャストして計算される。整数は`double`で計算される)
+
+
+同じ目的のほかの関数との比較は以下。
+
+| 関数名 | -0.0 と +0.0 の比較 | NaN を含む場合の挙動 | 備考 |
+|---|---|---|---|
+| [`fmax`](fmax.md)                 | 未規定      | NaN でない方を返す | |
+| [`fmaximum`](fmaximum.md)         | +0.0 を返す | NaN を返す | エラー伝播を優先 |
+| [`fmaximum_num`](fmaximum_num.md) | +0.0 を返す | NaN でない方を返す | 数値を優先 |
+
+
+## 戻り値
+引数の最大値を返す。
+
+
+## 備考
+- 戻り値は正確で、現在の丸めモードに依存しない。
+- 処理系が IEC 60559 に準拠している場合（[`std::numeric_limits`](../limits/numeric_limits.md)`<T>::`[`is_iec559`](../limits/numeric_limits/is_iec559.md)`() != false`）、以下の規定が追加される。
+    - 引数のいずれかが NaN の場合、 NaN を返す。
+- `-0.0`と`+0.0`の比較では、`+0.0`を返す。
+
+
+## 例
+```cpp example
+#include <print>
+#include <cmath>
+
+int main() {
+  std::println("fmaximum( 0.0, -1.0) = {:+}", std::fmaximum(0.0, -1.0));
+  std::println("fmaximum(-0.0, +0.0) = {:+}", std::fmaximum(-0.0, +0.0));
+  std::println("fmaximum( 0.0, +1.0) = {:+}", std::fmaximum(0.0, +1.0));
+  std::println("fmaximum( 0.0, nan)  = {:+}", std::fmaximum(0.0, std::nan("")));
+  std::println("fmaximum( nan, nan)  = {:+}", std::fmaximum(std::nan(""), std::nan("")));
+}
+```
+* std::fmaximum[color ff0000]
+* std::nan[link nanf.md]
+
+### 出力例
+```
+fmaximum( 0.0, -1.0) = +0
+fmaximum(-0.0, +0.0) = +0
+fmaximum( 0.0, +1.0) = +1
+fmaximum( 0.0, nan)  = +nan
+fmaximum( nan, nan)  = +nan
+```
+
+## バージョン
+### 言語
+- C++26
+
+### 処理系
+- [Clang](/implementation.md#clang): 21.0 [mark noimpl]
+- [GCC](/implementation.md#gcc): 15 [mark noimpl]
+- [Visual C++](/implementation.md#visual_cpp): 2022 Update 14 [mark noimpl]
+
+
+## 関連項目
+- [`fmax`](fmax.md)
+- [`fmaximum_num`](fmaximum_num.md)
+
+
+## 参照
+- [P3008R6 Atomic floating-point min/max](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2025/p3008r6.html)
diff --git a/reference/cmath/fmaximum_num.md b/reference/cmath/fmaximum_num.md
@@ -0,0 +1,92 @@
+# fmaximum_num
+* cmath[meta header]
+* std[meta namespace]
+* function[meta id-type]
+* cpp26[meta cpp]
+
+```cpp
+namespace std {
+  constexpr floating-point-type
+    fmaximum_num(floating-point-type x,
+                 floating-point-type y); // (1) C++26
+
+  constexpr Promoted
+    fmaximum_num(Arithmetic1 x,
+                 Arithmetic2 y);         // (2) C++26
+}
+```
+* Promoted[italic]
+* Arithmetic1[italic]
+* Arithmetic2[italic]
+
+## 概要
+浮動小数点数型の最大値を求める。
+
+- (1) : 浮動小数点数型に対するオーバーロード
+- (2) : 算術型に対するオーバーロード (大きい精度にキャストして計算される。整数は`double`で計算される)
+
+
+同じ目的のほかの関数との比較は以下。
+
+| 関数名 | -0.0 と +0.0 の比較 | NaN を含む場合の挙動 | 備考 |
+|---|---|---|---|
+| [`fmax`](fmax.md)                 | 未規定      | NaN でない方を返す | |
+| [`fmaximum`](fmaximum.md)         | +0.0 を返す | NaN を返す | エラー伝播を優先 |
+| [`fmaximum_num`](fmaximum_num.md) | +0.0 を返す | NaN でない方を返す | 数値を優先 |
+
+
+## 戻り値
+引数の最大値を返す。
+
+
+## 備考
+- 戻り値は正確で、現在の丸めモードに依存しない。
+- 処理系が IEC 60559 に準拠している場合（[`std::numeric_limits`](../limits/numeric_limits.md)`<T>::`[`is_iec559`](../limits/numeric_limits/is_iec559.md)`() != false`）、以下の規定が追加される。
+    - 引数の1つが NaN の場合 NaN でない方を返す。
+    - 引数が2つとも NaN の場合 NaN を返す。
+- `-0.0`と`+0.0`の比較では、`+0.0`を返す。
+- IEEE 754 の `maximumNum` に対応する。
+
+
+## 例
+```cpp example
+#include <print>
+#include <cmath>
+
+int main() {
+  std::println("fmaximum_num( 0.0, -1.0) = {:+}", std::fmaximum_num(0.0, -1.0));
+  std::println("fmaximum_num(-0.0, +0.0) = {:+}", std::fmaximum_num(-0.0, +0.0));
+  std::println("fmaximum_num( 0.0, +1.0) = {:+}", std::fmaximum_num(0.0, +1.0));
+  std::println("fmaximum_num( 0.0, nan)  = {:+}", std::fmaximum_num(0.0, std::nan("")));
+  std::println("fmaximum_num( nan, nan)  = {:+}", std::fmaximum_num(std::nan(""), std::nan("")));
+}
+```
+* std::fmaximum_num[color ff0000]
+* std::nan[link nanf.md]
+
+### 出力例
+```
+fmaximum_num( 0.0, -1.0) = +0
+fmaximum_num(-0.0, +0.0) = +0
+fmaximum_num( 0.0, +1.0) = +1
+fmaximum_num( 0.0, nan)  = +0
+fmaximum_num( nan, nan)  = +nan
+```
+
+## バージョン
+### 言語
+- C++26
+
+### 処理系
+- [Clang](/implementation.md#clang): 21.0 [mark noimpl]
+- [GCC](/implementation.md#gcc): 15 [mark noimpl]
+- [Visual C++](/implementation.md#visual_cpp): 2022 Update 14 [mark noimpl]
+
+
+## 関連項目
+- [`fmax`](fmax.md)
+- [`fmaximum`](fmaximum.md)
+
+
+## 参照
+- [P3008R6 Atomic floating-point min/max](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2025/p3008r6.html)
diff --git a/reference/cmath/fminimum.md b/reference/cmath/fminimum.md
@@ -0,0 +1,90 @@
+# fminimum
+* cmath[meta header]
+* std[meta namespace]
+* function[meta id-type]
+* cpp26[meta cpp]
+
+```cpp
+namespace std {
+  constexpr floating-point-type
+    fminimum(floating-point-type x,
+             floating-point-type y); // (1) C++26
+
+  constexpr Promoted
+    fminimum(Arithmetic1 x,
+             Arithmetic2 y);         // (2) C++26
+}
+```
+* Promoted[italic]
+* Arithmetic1[italic]
+* Arithmetic2[italic]
+
+## 概要
+浮動小数点数型の最小値を求める。
+
+- (1) : 浮動小数点数型に対するオーバーロード
+- (2) : 算術型に対するオーバーロード (大きい精度にキャストして計算される。整数は`double`で計算される)
+
+
+同じ目的のほかの関数との比較は以下。
+
+| 関数名 | -0.0 と +0.0 の比較 | NaN を含む場合の挙動 | 備考 |
+|---|---|---|---|
+| [`fmin`](fmin.md)                 | 未規定      | NaN でない方を返す | |
+| [`fminimum`](fminimum.md)         | -0.0 を返す | NaN を返す | エラー伝播を優先 |
+| [`fminimum_num`](fmaximum_num.md) | -0.0 を返す | NaN でない方を返す | 数値を優先 |
+
+
+## 戻り値
+引数の最小値を返す。
+
+
+## 備考
+- 戻り値は正確で、現在の丸めモードに依存しない。
+- 処理系が IEC 60559 に準拠している場合（[`std::numeric_limits`](../limits/numeric_limits.md)`<T>::`[`is_iec559`](../limits/numeric_limits/is_iec559.md)`() != false`）、以下の規定が追加される。
+    - 引数のいずれかが NaN の場合、 NaN を返す。
+- `-0.0`と`+0.0`の比較では、`-0.0`を返す。
+
+
+## 例
+```cpp example
+#include <print>
+#include <cmath>
+
+int main() {
+  std::println("fminimum( 0.0, -1.0) = {:+}", std::fminimum(0.0, -1.0));
+  std::println("fminimum(-0.0, +0.0) = {:+}", std::fminimum(-0.0, +0.0));
+  std::println("fminimum( 0.0, +1.0) = {:+}", std::fminimum(0.0, +1.0));
+  std::println("fminimum( 0.0, nan)  = {:+}", std::fminimum(0.0, std::nan("")));
+  std::println("fminimum( nan, nan)  = {:+}", std::fminimum(std::nan(""), std::nan("")));
+}
+```
+* std::fminimum[color ff0000]
+* std::nan[link nanf.md]
+
+### 出力例
+```
+fminimum( 0.0, -1.0) = -1
+fminimum(-0.0, +0.0) = -0
+fminimum( 0.0, +1.0) = +0
+fminimum( 0.0, nan)  = +nan
+fminimum( nan, nan)  = +nan
+```
+
+## バージョン
+### 言語
+- C++26
+
+### 処理系
+- [Clang](/implementation.md#clang): 21.0 [mark noimpl]
+- [GCC](/implementation.md#gcc): 15 [mark noimpl]
+- [Visual C++](/implementation.md#visual_cpp): 2022 Update 14 [mark noimpl]
+
+
+## 関連項目
+- [`fmin`](fmin.md)
+- [`fminimum_num`](fminimum_num.md)
+
+
+## 参照
+- [P3008R6 Atomic floating-point min/max](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2025/p3008r6.html)
diff --git a/reference/cmath/fminimum_num.md b/reference/cmath/fminimum_num.md
