C++ 标准库中的 <complex> 头文件提供了对复数的支持。复数是实数和虚数的组合,通常表示为 a + bi,其中 a 是实部,b 是虚部,i 是虚数单位,满足 i^2 = -1。
在 C++ 中,复数类型由 std::complex<T> 表示,其中 T 可以是任意的算术类型,如 float、double 或 long double。
要使用 <complex> 库,首先需要在你的 C++ 程序中包含这个头文件:
#include <iostream> #include <complex>
基本语法
创建复数
std::complex<double> c(5.0, 3.0); // 创建一个复数 5 + 3i
访问实部和虚部
double realPart = c.real(); // 获取实部 double imagPart = c.imag(); // 获取虚部
复数的基本运算
C++ 标准库 <complex> 支持以下基本运算:
实例
下面是一个使用 <complex> 头文件的简单示例,包括创建复数、基本运算和输出结果。
#include <iostream>#include <complex> int main() { // 创建两个复数 std::complex<double> c1(5.0, 3.0); // 5 + 3i std::complex<double> c2(2.0, -4.0); // 2 - 4i // 输出复数 std::cout << "c1: " << c1 << std::endl; std::cout << "c2: " << c2 << std::endl; // 复数加法 std::complex<double> sum = c1 + c2; std::cout << "Sum: " << sum << std::endl; // 输出 7 - i // 复数减法 std::complex<double> diff = c1 - c2; std::cout << "Difference: " << diff << std::endl; // 输出 3 + 7i // 复数乘法 std::complex<double> product = c1 * c2; std::cout << "Product: " << product << std::endl; // 输出 -37 + 2i // 复数除法 std::complex<double> quotient = c1 / c2; std::cout << "Quotient: " << quotient << std::endl; // 输出 0.4 - 1.2i // 复数的共轭 std::complex<double> conjugate = std::conj(c1); std::cout << "Conjugate of c1: " << conjugate << std::endl; // 输出 5 - 3i // 复数的模 double modulus = std::abs(c1); std::cout << "Modulus of c1: " << modulus << std::endl; // 输出 sqrt(34) // 复数的辐角 double argument = std::arg(c1); std::cout << "Argument of c1: " << argument << std::endl; // 输出 atan(3/5) return 0;}
当你运行上述程序时,你将得到以下输出:
c1: (5,3) c2: (2,-4) Sum: (7,-1) Difference: (3,7) Product: (-37,2) Quotient: (0.4,-1.2) Conjugate of c1: (5,-3) Modulus of c1: 5.83095 Argument of c1: 0.61948