详解C语言中的复数操作

详解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 <stdio.h>
#include <complex.h>

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 <stdio.h>
#include <complex.h>

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

感谢大家的阅读，大家学会了吗？

本文转自：https://blog.csdn.net/duandianR/article/details/70846638

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