【PHP8.x】pi()関数の使い方

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1<?php
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3/**
4 * PHPの組み込み関数 `pi()` の使用例。
5 * 円周率πの正確な浮動小数点値を取得し、
6 * 円の基本的な計算に利用する方法を初心者向けに示します。
7 */
8
9// pi() 関数を呼び出して、円周率πの値を取得します。
10// この関数は引数を取らず、float型の値を返します。
11$piValue = pi();
12
13// 取得した円周率の値を画面に表示します。
14echo "円周率 π の値: " . $piValue . "\n";
15
16// 円周率を使った簡単な計算例
17$radius = 10.0; // 計算に使う円の半径を定義します。
18
19// 円周の計算: 2 * π * 半径
20$circumference = 2 * $piValue * $radius;
21echo "半径 " . $radius . " の円の円周: " . $circumference . "\n";
22
23// 円の面積の計算: π * 半径^2
24// `pow()` 関数は、第1引数を第2引数で累乗するのに使用します。
25$area = $piValue * pow($radius, 2);
26echo "半径 " . $radius . " の円の面積: " . $area . "\n";
27
28?>

PHPのpi()関数は、数学で使われる円周率π（パイ）の正確な浮動小数点値を取得するための組み込み関数です。この関数は引数を一切取らず、呼び出すだけで直接円周率の値をfloat型として返します。

サンプルコードでは、まずpi()関数を呼び出し、その戻り値である円周率の値を$piValue変数に格納しています。この$piValueは、プログラム内で円周率を必要とする様々な計算に利用できます。

次に、取得した円周率の値を画面に表示し、どのような数値であるかを確認しています。さらに、半径10.0の円を例にとり、この円周率を使って円の基本的な計算を行っています。円周（2 × π × 半径）と円の面積（π × 半径の2乗）を計算し、それぞれの結果も出力しています。円の面積計算では、半径の2乗を求めるためにpow()関数を使用しており、これにより数値の累乗を簡単に計算できます。

このようにpi()関数を利用することで、プログラミングにおいて高精度な円周率が必要な場面で、正確かつ簡潔にその値を取得し、様々な幾何学的な計算に応用することが可能です。

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1<?php
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3/**
4 * 円周率πの値を表示する例
5 */
6function displayPi(): void
7{
8    // pi() 関数を使用して円周率の値を取得します。
9    $pi = pi();
10
11    // 結果を標準出力に表示します。
12    echo "円周率πの値: " . $pi . PHP_EOL;
13}
14
15// 関数を呼び出して実行します。
16displayPi();
17
18?>

PHPのpi()関数は、円周率π（パイ）の値を返す関数です。この関数は引数を必要とせず、float型の数値としてπの値を返します。

サンプルコードでは、displayPi()という関数を定義し、その中でpi()関数を使用しています。pi()関数を呼び出すことで、円周率の値を $pi 変数に格納しています。

次に、echo文を使って、"円周率πの値:" という文字列と $pi 変数の値を連結して標準出力に表示しています。PHP_EOL は改行コードを意味し、出力結果を見やすくするために追加しています。

最後に、displayPi()関数を呼び出すことで、一連の処理が実行され、コンソールに円周率の値が表示されます。

pi()関数は、数学的な計算や図形処理など、円周率が必要となる様々な場面で利用できます。複雑な計算をせずに、πの値を簡単に取得できるため、開発効率の向上に役立ちます。

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1<?php
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3declare(strict_types=1);
4
5use PHPUnit\Framework\TestCase;
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7/**
8 * PHPの組み込み関数 pi() のテストを行うクラスです。
9 * PHPUnit を使用して、関数の振る舞いを検証します。
10 */
11final class PiFunctionTest extends TestCase
12{
13    /**
14     * pi() 関数が float 型の値を返すことを確認します。
15     */
16    public function testPiReturnsFloatType(): void
17    {
18        $piValue = pi();
19
20        // pi() 関数の戻り値が float 型であるかを確認します。
21        $this->assertIsFloat($piValue);
22    }
23
24    /**
25     * pi() 関数が正しい円周率の値を返すことを確認します。
26     */
27    public function testPiReturnsCorrectValue(): void
28    {
29        $piValue = pi();
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31        // PHPの組み込み定数 M_PI と pi() の戻り値を比較します。
32        // 浮動小数点数の比較では、ごくわずかな誤差を許容するため、delta パラメータを使用します。
33        // delta は許容される最大差です。
34        $this->assertEquals(M_PI, $piValue, 'pi() 関数は M_PI と同じ値を返す必要があります。', 0.0000000000001);
35    }
36}
37

PHPのpi()関数は、数学における円周率πの近似値を浮動小数点数（float型）で返す組み込み関数です。この関数は引数を一切必要とせず、常にfloat型の値を返します。

このサンプルコードは、PHPUnitというPHP用のテストフレームワークを使って、pi()関数の振る舞いを検証するテストクラスを示しています。システムエンジニアを目指す上で、作成したプログラムが正しく動作するかを確認するテストの書き方を学ぶことは非常に重要です。

testPiReturnsFloatTypeというテストメソッドでは、まずpi()関数を実行してその戻り値を取得します。その後、$this->assertIsFloat()というPHPUnitのメソッドを使って、その値が期待通りfloat型であるかを確認しています。これにより、関数の戻り値の型が正しく保証されます。

もう一つのtestPiReturnsCorrectValueテストメソッドでは、pi()関数の戻り値と、PHPの組み込み定数であるM_PI（こちらも円周率を表します）が同じ値であるかを検証しています。浮動小数点数の比較では、ごくわずかな計算誤差が生じることがあるため、$this->assertEquals()メソッドの第4引数にdelta（許容される最大差）を指定しています。このdeltaにより、厳密な一致でなくとも、指定した誤差範囲内であれば同じ値とみなされ、より堅牢なテストが可能になります。このようにテストを記述することで、関数が正確な値を返すことを自動的に保証できます。