C에서 복소수로 작업하는 방법?

C에서 복소수로 작업하려면 어떻게해야합니까? 나는이 볼 complex.h헤더 파일은, 그러나 그것은 나에게 그것을 사용하는 방법에 대한 많은 정보를 제공하지 않습니다. 효율적인 방식으로 실제 및 가상 부품에 액세스하는 방법은 무엇입니까? 모듈 및 단계를 가져 오는 기본 함수가 있습니까?

이 코드는 도움이 될 것이며 상당히 자명합니다.

#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;
}

  와:

creal(z1): 실수 부분을 얻습니다 (float crealf(z1), long double creall(z1))

cimag(z1): 허수 부 얻기 (float cimagf(z1), long double cimagl(z1))

복잡한 숫자와 함께 작업하는 기능이 좋아하는 때 또 다른 중요한 점은 기억해야 할 cos(), exp()그리고 sqrt()예를 들어, 복잡한 형태로 교체해야합니다 ccos(), cexp(), csqrt().

복잡한 유형은 C99 표준 ( -std=c99GCC의 옵션) 이후 C 언어로되어 있습니다 . 일부 컴파일러는 더 이전 모드에서도 복잡한 유형을 구현할 수 있지만 이는 비표준 및 이식 불가능한 확장입니다 (예 : IBM XL, GCC, 인텔, ...).

http://en.wikipedia.org/wiki/Complex.h 에서 시작할 수 있습니다 -complex.h의 함수에 대한 설명을 제공합니다.

이 매뉴얼 http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009604499/basedefs/complex.h.html 은 또한 매크로에 대한 정보를 제공합니다.

복잡한 변수를 선언하려면

  double _Complex  a;        // use c* functions without suffix

또는

  float _Complex   b;        // use c*f functions - with f suffix
  long double _Complex c;    // use c*l functions - with l suffix

복잡한 값을 제공하려면 다음 _Complex_I에서 매크로를 사용하십시오 complex.h.

  float _Complex d = 2.0f + 2.0f*_Complex_I;

(실제로 여기에 몇 가지 문제가있을 수 있습니다. (0,-0i) 숫자와 NaN이 하나의 복잡한 부분에 )

모듈은 cabs(a)/ cabsl(c)/ cabsf(b); 진짜 부분은 creal(a), Imaginary는cimag(a) 입니다. carg(a)복잡한 논쟁을위한 것입니다.

실제 imag 부분에 직접 액세스 (읽기 / 쓰기)하려면이 휴대용 GCC 확장을 사용할 수 있습니다 .

 __real__ a = 1.4;
 __imag__ a = 2.0;
 float b = __real__ a;

Complex.h

#include <stdio.h>      /* Standard Library of Input and Output */
#include <complex.h>    /* Standart 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));
}

편의를 위해 tgmath.h매크로 생성 유형에 대한 라이브러리를 포함 할 수 있습니다 . 모든 유형의 변수에 대해 이중 버전과 동일한 함수 이름을 생성합니다. 예를 들어, 예를 들어,이 정의 sqrt()를 확장 매크로를 sqrtf(), sqrt()또는sqrtl() 제공 인자의 유형에 따라, 기능.

따라서 다른 유형의 변수에 해당하는 함수 이름을 기억할 필요가 없습니다!

#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;
}

복소수의 개념은 음의 2 차근을 계산할 필요가 있기 때문에 수학에서 도입되었습니다. 복소수 개념은 다양한 공학 분야에서 취해졌습니다.

오늘날 복소수는 물리학, 전자, 기계, 천문학 등과 같은 고급 엔지니어링 영역에서 널리 사용됩니다.

음의 제곱근 예제의 실수 부와 허수 부 :

#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;
}

복소수 표현식의 실수 부분을 추출하려면 z표기법을 __real__ z. 마찬가지로 __imag__속성을z 을 사용하여 허수 부를 추출합니다.

예를 들면 다음과 같습니다.

__complex__ float z;
float r;
float i;
r = __real__ z;
i = __imag__ z;

r은 복소수 "z"의 실수 부분입니다. i는 복소수 "z"의 허수 부분입니다.