标准库标头 <complex>

 

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标准库头

语言支持 <cfloat> <climits> <compare> (C++20) <contracts> (C++26) <coroutine> (C++20) <csetjmp> <csignal> <cstdarg> <cstddef> <cstdint> (C++11) <cstdlib> <exception> <initializer_list> (C++11)    <limits> <new> <source_location> (C++20) <stdfloat> (C++23) <typeinfo> <version> (C++20) 概念 <concepts> (C++20) 诊断 <cassert> <cerrno> <debugging> (C++26) <stacktrace> (C++23) <stdexcept> <system_error> (C++11) 内存管理 <memory> <memory_resource> (C++17) <scoped_allocator> (C++11) 元编程 <type_traits> (C++11) <ratio> (C++11)

通用工具 <any> (C++17) <bitset> <bit> (C++20) <charconv> (C++17) <expected> (C++23) <format> (C++20) <functional> <optional> (C++17) <stdbit.h> (C++26) <tuple> (C++11) <typeindex> (C++11) <utility> <variant> (C++17) 容器 <array> (C++11) <deque> <flat_map> (C++23) <flat_set> (C++23) <forward_list> (C++11) <hive> (C++26) <inplace_vector> (C++26)    <list> <map> <mdspan> (C++23) <queue> <set> <span> (C++20) <stack> <unordered_map> (C++11) <unordered_set> (C++11) <vector> 迭代器 <iterator> 范围 <generator> (C++23) <ranges> (C++20)

算法 <algorithm> <numeric> 字符串 <cctype> <cstring> <cuchar> (C++11) <cwchar> <cwctype> <string_view> (C++17) <string> 文本处理 <clocale> <codecvt> (C++11/17/26*) <locale> <regex> (C++11) <text_encoding> (C++26)    cpp/header#数值库数值 <cfenv> (C++11) <cmath> <complex> <linalg> (C++26) <numbers> (C++20) <random> (C++11) <simd> (C++26) <stdckdint.h> (C++26) <valarray> 时间 <chrono> (C++11) <ctime> C 兼容性 <ccomplex> (C++11/17/20*) <ciso646> (C++20 前) <cstdalign> (C++11/17/20*) <cstdbool> (C++11/17/20*) <ctgmath> (C++11/17/20*)

输入/输出 <cinttypes> (C++11) <cstdio> <filesystem> (C++17) <fstream> <iomanip> <iosfwd> <iostream> <ios> <istream> <ostream> <print> (C++23) <spanstream> (C++23) <sstream> <streambuf> <strstream> (C++98/26*) <syncstream> (C++20) 并发支持 <atomic> (C++11) <barrier> (C++20) <condition_variable> (C++11) <future> (C++11) <hazard_pointer> (C++26) <latch> (C++20) <mutex> (C++11) <rcu> (C++26) <semaphore> (C++20) <shared_mutex> (C++14) <stdatomic.h> (C++23) <stop_token> (C++20) <thread> (C++11) 执行支持 <execution> (C++17)

 

此头文件是数值库的一部分。

类

complex

复数类型 (类模板)

函数

运算
operator+operator-	对复数运用一元运算符 (函数模板)
operator+operator-operator*operator/	在两个复数，或一个复数与一个标量上进行复数算术运算 (函数模板)
operator==operator!= (C++20 移除)	比较两个复数，或一个复数与一个标量 (函数模板)
operator<<operator>>	复数的序列化和反序列化 (函数模板)
real	返回实部 (函数模板)
imag	返回虚部 (函数模板)
abs(std::complex)	返回复数的模 (函数模板)
arg	返回辐角 (函数模板)
norm	返回模（范数）的平方 (函数模板)
conj	返回复共轭 (函数模板)
proj (C++11)	返回到黎曼球上的投影 (函数模板)
polar	从模和辐角构造复数 (函数模板)
指数函数
exp(std::complex)	以 e 为底复数的指数 (函数模板)
log(std::complex)	沿负实轴切割的复自然对数 (函数模板)
log10(std::complex)	沿负实轴分割的复常用对数 (函数模板)
幂函数
pow(std::complex)	复数幂，一或两个实参可为复数 (函数模板)
sqrt(std::complex)	右半平面范围中的复平方根 (函数模板)
三角函数
sin(std::complex)	计算复数的正弦（\({\small\sin{z} }\)sin(z)） (函数模板)
cos(std::complex)	计算复数的余弦（\({\small\cos{z} }\)cos(z)） (函数模板)
tan(std::complex)	计算复数的正切（\({\small\tan{z} }\)tan(z)） (函数模板)
asin(std::complex) (C++11)	计算复数的反正弦（\({\small\arcsin{z} }\)arcsin(z)） (函数模板)
acos(std::complex) (C++11)	计算复数的反余弦（\({\small\arccos{z} }\)arccos(z)） (函数模板)
atan(std::complex) (C++11)	计算复数的反正切（\({\small\arctan{z} }\)arctan(z)） (函数模板)
双曲函数
sinh(std::complex)	计算复数的双曲正弦（\({\small\sinh{z} }\)sinh(z)） (函数模板)
cosh(std::complex)	计算复数的双曲余弦（\({\small\cosh{z} }\)cosh(z)） (函数模板)
tanh(std::complex)	计算复数的双曲正切（\({\small\tanh{z} }\)tanh(z)） (函数模板)
asinh(std::complex) (C++11)	计算复数的反双曲正弦（\({\small\operatorname{arsinh}{z} }\)arsinh(z)） (函数模板)
acosh(std::complex) (C++11)	计算复数的反双曲余弦（\({\small\operatorname{arcosh}{z} }\)arcosh(z)） (函数模板)
atanh(std::complex) (C++11)	计算复数的反双曲正切（\({\small\operatorname{artanh}{z} }\)artanh(z)） (函数模板)
字面量
operator""ifoperator""ioperator""il (C++14)	表示纯虚数的 std::complex 字面量 (函数)

概要

namespace std {
    template<class T> class complex;
    
    template<> class complex<float>;
    template<> class complex<double>;
    template<> class complex<long double>;
    
    // 运算符：
    template<class T> constexpr complex<T> operator+(
        const complex<T>&, const complex<T>&);
    template<class T> constexpr complex<T> operator+(const complex<T>&, const T&);
    template<class T> constexpr complex<T> operator+(const T&, const complex<T>&);
    
    template<class T> constexpr complex<T> operator-(
        const complex<T>&, const complex<T>&);
    template<class T> constexpr complex<T> operator-(const complex<T>&, const T&);
    template<class T> constexpr complex<T> operator-(const T&, const complex<T>&);
    
    template<class T> constexpr complex<T> operator*(
        const complex<T>&, const complex<T>&);
    template<class T> constexpr complex<T> operator*(const complex<T>&, const T&);
    template<class T> constexpr complex<T> operator*(const T&, const complex<T>&);
    
    template<class T> constexpr complex<T> operator/(
        const complex<T>&, const complex<T>&);
    template<class T> constexpr complex<T> operator/(const complex<T>&, const T&);
    template<class T> constexpr complex<T> operator/(const T&, const complex<T>&);
    
    template<class T> constexpr complex<T> operator+(const complex<T>&);
    template<class T> constexpr complex<T> operator-(const complex<T>&);
    
    template<class T> constexpr bool operator==(const complex<T>&, const complex<T>&);
    template<class T> constexpr bool operator==(const complex<T>&, const T&);
    template<class T> constexpr bool operator==(const T&, const complex<T>&);
    
    template<class T> constexpr bool operator!=(const complex<T>&, const complex<T>&);
    template<class T> constexpr bool operator!=(const complex<T>&, const T&);
    template<class T> constexpr bool operator!=(const T&, const complex<T>&);
    
    template<class T, class CharT, class Traits>
    basic_istream<CharT, Traits>&
    operator>>(basic_istream<CharT, Traits>&, complex<T>&);
    
    template<class T, class CharT, class Traits>
    basic_ostream<CharT, Traits>&
    operator<<(basic_ostream<CharT, Traits>&, const complex<T>&);
    
    // 值：
    template<class T> constexpr T real(const complex<T>&);
    template<class T> constexpr T imag(const complex<T>&);
    
    template<class T> T abs(const complex<T>&);
    template<class T> T arg(const complex<T>&);
    template<class T> constexpr T norm(const complex<T>&);
    
    template<class T> constexpr complex<T> conj(const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> proj(const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> polar(const T&, const T& = 0);
    
    // 超越函数：
    template<class T> complex<T> acos(const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> asin(const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> atan(const complex<T>&);
    
    template<class T> complex<T> acosh(const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> asinh(const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> atanh(const complex<T>&);
    
    template<class T> complex<T> cos  (const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> cosh (const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> exp  (const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> log  (const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> log10(const complex<T>&);
    
    template<class T> complex<T> pow(const complex<T>&, const T&);
    template<class T> complex<T> pow(const complex<T>&, const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> pow(const T&, const complex<T>&);
    
    template<class T> complex<T> sin (const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> sinh(const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> sqrt(const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> tan (const complex<T>&);
    template<class T> complex<T> tanh(const complex<T>&);

    // 元组接口：
    template<class T> struct tuple_size;
    template<size_t I, class T> struct tuple_element;
    template<class T> struct tuple_size<complex<T>>;
    template<size_t I, class T> struct tuple_element<I, complex<T>>;
    template<size_t I, class T>
      constexpr T& get(complex<T>&) noexcept;
    template<size_t I, class T>
      constexpr T&& get(complex<T>&&) noexcept;
    template<size_t I, class T>
      constexpr const T& get(const complex<T>&) noexcept;
    template<size_t I, class T>
      constexpr const T&& get(const complex<T>&&) noexcept;

    // 复数字面量：
    inline namespace literals {
        inline namespace complex_literals {
            constexpr complex<long double> operator""il(long double);
            constexpr complex<long double> operator""il(unsigned long long);
            constexpr complex<double> operator""i(long double);
            constexpr complex<double> operator""i(unsigned long long);
            constexpr complex<float> operator""if(long double);
            constexpr complex<float> operator""if(unsigned long long);
        }
    }
}

类 std::complex

template<class T>
class complex {
public:
    typedef T value_type;
    constexpr complex(const T& re = T(), const T& im = T());
    constexpr complex(const complex&) = default;
    template<class X> constexpr explicit(/* 见构造函数页面 */)
        complex(const complex<X>&);
    
    constexpr T real() const;
    constexpr void real(T);
    constexpr T imag() const;
    constexpr void imag(T);
    
    constexpr complex<T>& operator= (const T&);
    constexpr complex<T>& operator+=(const T&);
    constexpr complex<T>& operator-=(const T&);
    constexpr complex<T>& operator*=(const T&);
    constexpr complex<T>& operator/=(const T&);
    
    constexpr complex& operator=(const complex&);
    template<class X> constexpr complex<T>& operator= (const complex<X>&);
    template<class X> constexpr complex<T>& operator+=(const complex<X>&);
    template<class X> constexpr complex<T>& operator-=(const complex<X>&);
    template<class X> constexpr complex<T>& operator*=(const complex<X>&);
    template<class X> constexpr complex<T>& operator/=(const complex<X>&);
};

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	出版时的行为	正确行为
LWG 79	C++98	概要中缺失了 polar 的第二个形参的默认实参	已补充