今天捣鼓一下C语言里怎么算乘方，也就是一个数的N次方。平时写其他脚本语言，有时候直接就有现成的符号，或者很容易找到方法，但回到C语言，感觉还是要自己琢磨一下。
我一开始还挺想当然的，以为会不会像某些语言一样，直接用个符号就行，比如算2的3次方就写2 ^ 3。结果试一下，发现完全不是那么回事儿。跑出来的结果是1，这就奇怪。
踩坑：^ 不是乘方
赶紧查下资料，原来C语言里这个符号是用来做位运算的，叫“按位异或”（XOR）。比如2的二进制是10，3的二进制是11，10 ^ 11 结果是01，也就是十进制的1。得，此路不通，差点闹笑话。看来基础不牢靠，还得时常复习。
探索方法一：现成的库函数 `pow`
那正经该怎么算？最直接、最省事的办法，就是用C语言标准库里提供的数学函数。需要先包含头文件 math.h。
里面有个函数叫 pow，原型大概是 double pow(double x, double y);，就是计算 x 的 y 次方。用起来很简单：
- 先
#include - 然后直接调用
pow(底数, 指数)
比如要算2的10次方，就写 pow(2.0, 10.0)。注意，它处理的是double类型，也就是浮点数。如果我需要整数结果，可能还得自己做个类型转换，或者注意精度问题。用这个函数确实方便，特别是处理复杂的或者带小数的指数时。
探索方法二：自己动手写循环
不过有时候我就觉得，为个整数乘方运算，还得专门引入math.h，甚至链接时候可能还要带上-lm（在某些编译环境下），是不是有点小题大做？而且我也想搞明白这底层是咋算的。我决定自己动手写一个简单的版本，专门处理整数次幂。
我的循环实现思路
最朴素的想法就是模拟乘方的定义：一个数自己乘自己N次。
比如算 a 的 n 次方 (假设 n 是正整数)：
- 我先准备一个变量，比如叫
result，让它的初始值是 1。为什么是1？因为任何数（除0）的0次方是1，而且1是乘法运算的单位元，从1开始乘不会影响结果。 - 然后，我做一个循环，重复
n次。 - 在每次循环里，我都让
result乘以底数a。 - 等循环
n次结束后，result里面存的就是a的n次方的结果。
这个过程写成代码逻辑大概是这样（伪代码感觉）：
// 假设 base 是底数, exponent 是指数 (非负整数)
long long result = 1; // 用 long long 防止结果太大溢出
if (exponent == 0) {
// 处理 0 次方的情况
return 1;
for (int i = 0; i < exponent; i++) {
result = result base;
// result 就是结果
我还得考虑一些特殊情况：
- 指数是0：任何非零数的0次方都是1。上面的代码逻辑在循环前判断或直接返回1就能处理。
- 指数是负数：这个稍微复杂点，结果是底数正指数次方的倒数。我这回实践主要先关注非负整数次幂，负数的情况暂时没深入写，但知道需要额外处理。
- 底数是0：0的任何正数次方都是0。0的0次方在数学上有点争议，编程里可以根据需要定义（比如定义为1或错误）。
- 结果可能很大：乘方运算结果增长非常快，比如算
10的10次方就已经很大。所以我用long long类型来存结果，但即使这样也可能溢出，实际用的时候得注意数据范围。
实践感受
自己动手用循环写一遍之后，感觉思路清晰多。虽然代码可能比直接调用 pow 函数要多几行，但它不依赖额外的库，对于整数次幂运算来说，逻辑非常直观，也容易控制。特别是当我只需要处理正整数次幂时，这个循环方法简单有效。
C语言里算乘方：
- 图省事、处理浮点数或复杂情况，用
math.h里的pow函数。 - 想自己控制、处理整数次幂、不想引入库依赖，或者想理解底层逻辑，可以自己写个循环实现。
这回实践也算温故知新，顺便把这个过程记录下来，下次再遇到就知道怎么选。
