Cで複素数を操作するにはどうすればよいですか?ヘッダーファイルがあるcomplex.h
ようですが、使用方法についてはあまりわかりません。効率的な方法で実数部と虚数部にアクセスするにはどうすればよいですか?モジュールとフェーズを取得するためのネイティブ関数はありますか?
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このコードはあなたを助けます、そしてそれはかなり自明です:
#include <stdio.h> /* Standard Library of Input and Output */
#include <complex.h> /* Standard Library of Complex Numbers */
int main() {
double complex z1 = 1.0 + 3.0 * I;
double complex z2 = 1.0 - 4.0 * I;
printf("Working with complex numbers:\n\v");
printf("Starting values: Z1 = %.2f + %.2fi\tZ2 = %.2f %+.2fi\n", creal(z1), cimag(z1), creal(z2), cimag(z2));
double complex sum = z1 + z2;
printf("The sum: Z1 + Z2 = %.2f %+.2fi\n", creal(sum), cimag(sum));
double complex difference = z1 - z2;
printf("The difference: Z1 - Z2 = %.2f %+.2fi\n", creal(difference), cimag(difference));
double complex product = z1 * z2;
printf("The product: Z1 x Z2 = %.2f %+.2fi\n", creal(product), cimag(product));
double complex quotient = z1 / z2;
printf("The quotient: Z1 / Z2 = %.2f %+.2fi\n", creal(quotient), cimag(quotient));
double complex conjugate = conj(z1);
printf("The conjugate of Z1 = %.2f %+.2fi\n", creal(conjugate), cimag(conjugate));
return 0;
}
と:
creal(z1)
:実数部を取得します(floatcrealf(z1)
の場合、long doubleの場合creall(z1)
)
cimag(z1)
:虚数部を取得します(floatcimagf(z1)
の場合、long doubleの場合cimagl(z1)
)
複素数を扱うときに覚えておくべきもう1つの重要な点は、のような関数cos()
でexp()
あり、、などの複素数の形式にsqrt()
置き換える必要があるということです。ccos()
cexp()
csqrt()
複合型は、C99標準(-std=c99
GCCのオプション)以降、C言語になっています。一部のコンパイラーは、より初期のモードでも複合型を実装する場合がありますが、これは非標準で移植性のない拡張機能です(たとえば、IBM XL、GCC、Intelなど)。
http://en.wikipedia.org/wiki/Complex.hから始めることができます-それはcomplex.hからの関数の説明を与えます
このマニュアルhttp://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009604499/basedefs/complex.h.htmlには、マクロに関する情報も記載されています。
複素変数を宣言するには、
double _Complex a; // use c* functions without suffix
また
float _Complex b; // use c*f functions - with f suffix
long double _Complex c; // use c*l functions - with l suffix
複素数に値を与えるには、次の_Complex_I
マクロを使用しcomplex.h
ます。
float _Complex d = 2.0f + 2.0f*_Complex_I;
(0,-0i)
(実際には、ここでは、複合体の半分の数とNaNにいくつかの問題がある可能性があります)
モジュールはcabs(a)
// cabsl(c)
; cabsf(b)
実数部はcreal(a)
、虚数はcimag(a)
です。carg(a)
複雑な引数用です。
実際の画像部分に直接アクセス(読み取り/書き込み)するには、この移植性のないGCC拡張機能を使用でき ます。
__real__ a = 1.4;
__imag__ a = 2.0;
float b = __real__ a;
便宜上、tgmath.h
型生成マクロ用のライブラリを含めることができます。すべてのタイプの変数に対して、doubleバージョンと同じ関数名を作成します。たとえば、たとえば、提供された引数のタイプに応じて、、、または関数に展開さsqrt()
れるマクロを定義します。sqrtf()
sqrt()
sqrtl()
したがって、さまざまなタイプの変数に対応する関数名を覚えておく必要はありません。
#include <stdio.h>
#include <tgmath.h>//for the type generate macros.
#include <complex.h>//for easier declare complex variables and complex unit I
int main(void)
{
double complex z1=1./4.*M_PI+1./4.*M_PI*I;//M_PI is just pi=3.1415...
double complex z2, z3, z4, z5;
z2=exp(z1);
z3=sin(z1);
z4=sqrt(z1);
z5=log(z1);
printf("exp(z1)=%lf + %lf I\n", creal(z2),cimag(z2));
printf("sin(z1)=%lf + %lf I\n", creal(z3),cimag(z3));
printf("sqrt(z1)=%lf + %lf I\n", creal(z4),cimag(z4));
printf("log(z1)=%lf + %lf I\n", creal(z5),cimag(z5));
return 0;
}
複素数の概念は、負の二次根を計算する必要性から、数学に導入されました。複素数の概念は、さまざまな工学分野で採用されました。
今日、その複素数は、物理学、電子工学、力学、天文学などの高度な工学分野で広く使用されています...
負の平方根の例の実数部と虚数部:
#include <stdio.h>
#include <complex.h>
int main()
{
int negNum;
printf("Calculate negative square roots:\n"
"Enter negative number:");
scanf("%d", &negNum);
double complex negSqrt = csqrt(negNum);
double pReal = creal(negSqrt);
double pImag = cimag(negSqrt);
printf("\nReal part %f, imaginary part %f"
", for negative square root.(%d)",
pReal, pImag, negNum);
return 0;
}
複素数値式の実数部を抽出するz
には、表記をとして使用し__real__ z
ます。同様に、__imag__
の属性を使用z
して虚数部を抽出します。
例えば;
__complex__ float z;
float r;
float i;
r = __real__ z;
i = __imag__ z;
rは複素数「z」の実数部です。iは複素数「z」の虚数部です。