【C++】std::sqrt で平方根（ルート）を計算する方法

2025年9月2日

はじめに

C++で、「2の平方根（√2）」や「9の平方根（√9）」といった、ある数値の平方根（2乗すると元の数になる値）を計算したい場合、標準ライブラリの <cmath> (C言語では <math.h>) ヘッダーに用意されている std::sqrt (square rootの略) という関数を使います。

この記事では、sqrt関数の基本的な使い方と、注意点について解説します。

`sqrt` を使ったサンプルコード

このコードは、いくつかの正の数の平方根を計算し、その結果を出力します。また、負の数を渡した場合の挙動も示します。

完成コード

#include <iostream>
#include <cmath> // sqrt 関数を使うために必要

using namespace std;

int main() {
    // 1. 正の数の平方根を計算
    double val1 = 9.0;
    double result1 = sqrt(val1);
    cout << val1 << " の平方根は " << result1 << " です。" << endl;

    double val2 = 2.0;
    double result2 = sqrt(val2);
    cout << val2 << " の平方根は " << result2 << " です。" << endl;
    
    // 2. 負の数の平方根を計算しようとした場合
    double val3 = -4.0;
    double result3 = sqrt(val3);
    cout << val3 << " の平方根を計算しようとすると... " << result3 << " になります。" << endl;
    
    return 0;
}

実行結果（環境により”nan”の表示は異なります）

9.0 の平方根は 3 です。
2.0 の平方根は 1.41421 です。
-4.0 の平方根を計算しようとすると... -nan(ind) になります。

コードの解説

`sqrt(x)`

機能: 引数 x として渡された、負でない浮動小数点数の正の平方根を返します。
引数の型: double, float, long double などの浮動小数点数型を受け取ります。整数を渡した場合、自動的にdouble型に変換されます。
戻り値の型: 通常はdouble型です。

【重要】負の数を渡した場合の注意点

sqrt関数は、数学的な定義（実数の範囲）に基づいているため、引数に負の数を渡すことはできません。負の数を渡した場合、nan (Not a Number: 非数) という特殊な値が返され、エラー状態になります。プログラムでユーザーからの入力などを扱う場合は、sqrtに渡す前に、値が0以上であることを必ずチェックするようにしてください。