std:: complex

cv修飾されていない std::complex の特殊化は、 標準 (C++23まで) 浮動小数点型 に対して、 TriviallyCopyable (C++23以降) LiteralType s であり、 複素数 を表現および操作するためのものです。

テンプレートパラメータ

メンバー型

メンバー関数

非メンバー関数

ヘルパー型

配列指向アクセス

std::complex<T> 型の任意のオブジェクト z について、 reinterpret_cast < T ( & ) [ 2 ] > ( z ) [ 0 ] は z の実部であり、 reinterpret_cast < T ( & ) [ 2 ] > ( z ) [ 1 ] は z の虚部である。

std::complex<T> の配列の要素への任意のポインタ p と任意の有効な配列インデックス i について、 reinterpret_cast < T * > ( p ) [ 2 * i ] は複素数 p [ i ] の実部であり、 reinterpret_cast < T * > ( p ) [ 2 * i + 1 ] は複素数 p [ i ] の虚部である。

この要件の意図は、C++ライブラリの複素数型と C言語の複素数型 （およびそれらの配列）との間のバイナリ互換性を維持することです。これらは同一のオブジェクト表現要件を持っています。

実装ノート

配列指向のアクセスの要件を満たすために、実装は std::complex 特殊化の実数部と虚数部を別々かつ隣接するメモリ位置に格納する必要があります。その非静的データメンバーの可能な宣言には以下が含まれます：

• value_type[2] 型の配列で、最初の要素が実部を、2番目の要素が虚部を保持する（例：Microsoft Visual Studio）；
• value_type _Complex 型の単一メンバー（対応する C言語の複素数型 をカプセル化）（例：GNU libstdc++）；
• value_type 型の2つのメンバーで、同じメンバーアクセス権を持ち、それぞれ実部と虚部を保持する（例：LLVM libc++）。

実装は、実数部と虚数部の記憶域と分離した記憶域を占有する追加の非静的データメンバーを宣言してはならず、また、クラステンプレートの特殊化が パディングビット を含まないことを保証しなければならない。実装はまた、配列アクセスの最適化が、 value_type へのポインタが std::complex の特殊化またはその配列をエイリアシングしている可能性を考慮することを保証しなければならない。

リテラル

注記

例

#include <cmath>
#include <complex>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <ranges>
int main()
{
    using namespace std::complex_literals;
    std::cout << std::fixed << std::setprecision(1);
    std::complex<double> z1 = 1i * 1i; // 虚数単位の二乗
    std::cout << "i * i = " << z1 << '\n';
    std::complex<double> z2 = std::pow(1i, 2); // 虚数単位の二乗
    std::cout << "pow(i, 2) = " << z2 << '\n';
    const double PI = std::acos(-1); // または C++20 では std::numbers::pi
    std::complex<double> z3 = std::exp(1i * PI); // オイラーの公式
    std::cout << "exp(i * pi) = " << z3 << '\n';
    std::complex<double> z4 = 1.0 + 2i, z5 = 1.0 - 2i; // 共役複素数
    std::cout << "(1 + 2i) * (1 - 2i) = " << z4 * z5 << '\n';
    const auto zz = {0.0 + 1i, 2.0 + 3i, 4.0 + 5i};
#if __cpp_lib_tuple_like >= 202311L
    for (double re : zz | std::views::keys)
        std::cout << re << ' ';
    std::cout << '\n';
    for (double im : zz | std::views::values)
        std::cout << im << ' ';
    std::cout << '\n';
#else
    for (double re : zz | std::views::transform([](auto z){ return z.real(); }))
        std::cout << re << ' ';
    std::cout << '\n';
    for (double im : zz | std::views::transform([](auto z){ return z.imag(); }))
        std::cout << im << ' ';
    std::cout << '\n';
#endif
}

i * i = (-1.0,0.0)
pow(i, 2) = (-1.0,0.0)
exp(i * pi) = (-1.0,0.0)
(1 + 2i) * (1 - 2i) = (5.0,0.0)
0.0 2.0 4.0
1.0 3.0 5.0

不具合報告

以下の動作変更の欠陥報告書は、以前に公開されたC++規格に対して遡及的に適用されました。

関連項目