C语言中的复数

2024-02-04 00:40| 来源: 网络整理| 查看: 265

C语言中的复数操作

Note: complex类型是从c99标准的时候引入的，但是具体的实现并不是标准的一部分，每个编译器的实现的标准可能不一样，具体的还请查询相关的编译器的实现标准。本文针对gcc编译器。

复数在数学运算中十分重要，在编写数值运算或者算法的时候，我们会用到复数这种概念。那么，复数在C/C++语言中是如何表示的呢？我们接下来一一介绍。

C语言中复数

在数学中一个复数可以定义为 (z=a + bi) 的形式。 C 语言在 ISO C99 时就引入了复数类型。它是通过 complex.h 中定义的。我们可以使用 complex , __complex__ , 或 _ComplexI 类型符号来表示。在C语言中有三种复数类型，分别为 float complex , double complex , long double complex 。他们之间的区别就是表示复数中实部和虚步的数的数据类型不同。 complex 其实就是一个数组，数组中有两个元素，一个表示复数的实部，一个表示复数的虚部。

定义一个复数

在 complex.h 头文件中定义了两个宏 _Complex_I 和 I 来创建一个复数。

Macro: const float complex _Complex_I; Macro: const float complex I;

这两个宏表示复数 (0+1i) , 我们可是使用这个单位复数来创建任何复数。

#include #include int main(int argc, char *argv[]) { complex double a = 3.0 + 4.0 * _Complex_I; __complex__ double b = 4.0 + 5.0 * _Complex_I; _Complex double c = 5.0 + 6.0 * _Complex_I; printf("a=%f+%fi\n", creal(a),cimag(a)); printf("b=%f+%fi\n", creal(b), cimag(b)); printf("c=%f+%fi\n", creal(c), cimag(c)); printf("the arg of a is %d", carg(a)); return 0; } a=3.000000+4.000000i b=4.000000+5.000000i c=5.000000+6.000000i the arg of a is 176 复数的基本操作函数

在 complex.h 头文件中定义一些对复数的基本操作的函数。

函数功能creal获取复数的实部cimag获取复数的虚部conj获取复数的共轭carg获取,复平面上穿过原点和复数在复平面表示的点,的直线和实数轴之间的夹角cproj返回复数在黎曼球面上的投影复数的数值操作

复数类型也可以像普通数值类型，~int, double, long~ 一样进行直接使用数值操作符号，进行数值操作。

#include #include int main(int argc, char *argv[]) { complex double a = 3.0 + 4.0 * _Complex_I; __complex__ double b = 4.0 + 5.0 * _Complex_I; _Complex double c = 5.0 + 6.0 * _Complex_I; complex double d =a + b; complex double f = a *b ; complex double g = a/b; printf ("d=a+b=%f+%fi\n",creal(d),cimag(d)); printf ("f=a*b=%f+%fi\n",creal(f),cimag(f)); printf("g=a/b=%f+%fi\n",creal(g),cimag(g)); return 0; } d=a+b=7.000000+9.000000i f=a*b=-8.000000+31.000000i g=a/b=0.780488+0.024390i 参考 https://stackoverflow.com/questions/6418807/how-to-work-with-complex-numbers-in-c

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