home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NeXTSTEP 3.3 (Developer)…68k, x86, SPARC, PA-RISC] / NeXTSTEP 3.3 Dev Intel.iso / NextDeveloper / Headers / g++ / Complex.h < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1995-02-06  |  7KB  |  279 lines
  1. // This may look like C code, but it is really -*- C++ -*-
  2. /* 
  3. Copyright (C) 1988 Free Software Foundation
  4.     written by Doug Lea (dl@rocky.oswego.edu)
  5.  
  6. This file is part of the GNU C++ Library.  This library is free
  7. software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of
  8. the GNU Library General Public License as published by the Free
  9. Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
  10. option) any later version.  This library is distributed in the hope
  11. that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
  12. implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  13. PURPOSE.  See the GNU Library General Public License for more details.
  14. You should have received a copy of the GNU Library General Public
  15. License along with this library; if not, write to the Free Software
  16. Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17. */
  18.  
  19. #ifndef _Complex_h
  20. #ifdef __GNUG__
  21. #pragma interface
  22. #pragma cplusplus
  23. #endif
  24. #define _Complex_h 1
  25.  
  26.  
  27. #include <iostream.h>
  28. extern "C" {
  29. #include <math.h>
  30. }
  31. class Complex
  32. {
  33. #ifdef __ATT_complex__
  34. public:
  35. #else
  36. protected:
  37. #endif
  38.  
  39.   double           re;
  40.   double           im;
  41.  
  42. public:
  43.  
  44.   double           real() const;
  45.   double           imag() const;
  46.  
  47.                    Complex();
  48.                    Complex(const Complex& y);
  49.                    Complex(double r, double i=0);
  50.  
  51.                   ~Complex();
  52.  
  53.   Complex&         operator =  (const Complex& y);
  54.  
  55.   Complex&         operator += (const Complex& y);
  56.   Complex&         operator += (double y);
  57.   Complex&         operator -= (const Complex& y);
  58.   Complex&         operator -= (double y);
  59.   Complex&         operator *= (const Complex& y);
  60.   Complex&         operator *= (double y);
  61.  
  62.   Complex&         operator /= (const Complex& y); 
  63.   Complex&         operator /= (double y); 
  64.  
  65.   void             error(const char* msg) const;
  66. };
  67.  
  68.  
  69. // non-inline functions
  70.  
  71. Complex   operator /  (const Complex& x, const Complex& y);
  72. Complex   operator /  (const Complex& x, double y);
  73. Complex   operator /  (double   x, const Complex& y);
  74.  
  75. Complex   cos(const Complex& x);
  76. Complex   sin(const Complex& x);
  77.  
  78. Complex   cosh(const Complex& x);
  79. Complex   sinh(const Complex& x);
  80.  
  81. Complex   exp(const Complex& x);
  82. Complex   log(const Complex& x);
  83.  
  84. Complex   pow(const Complex& x, int p);
  85. Complex   pow(const Complex& x, const Complex& p);
  86. Complex   pow(const Complex& x, double y);
  87. Complex   sqrt(const Complex& x);
  88.    
  89. istream&  operator >> (istream& s, Complex& x);
  90. ostream&  operator << (ostream& s, const Complex& x);
  91.  
  92. // other functions defined as inlines
  93.  
  94. int  operator == (const Complex& x, const Complex& y);
  95. int  operator == (const Complex& x, double y);
  96. int  operator != (const Complex& x, const Complex& y);
  97. int  operator != (const Complex& x, double y);
  98.  
  99. Complex  operator - (const Complex& x);
  100. Complex  conj(const Complex& x);
  101. Complex  operator + (const Complex& x, const Complex& y);
  102. Complex  operator + (const Complex& x, double y);
  103. Complex  operator + (double x, const Complex& y);
  104. Complex  operator - (const Complex& x, const Complex& y);
  105. Complex  operator - (const Complex& x, double y);
  106. Complex  operator - (double x, const Complex& y);
  107. Complex  operator * (const Complex& x, const Complex& y);
  108. Complex  operator * (const Complex& x, double y);
  109. Complex  operator * (double x, const Complex& y);
  110.  
  111. double  real(const Complex& x);
  112. double  imag(const Complex& x);
  113. double  abs(const Complex& x);
  114. double  norm(const Complex& x);
  115. double  arg(const Complex& x);
  116.  
  117. Complex  polar(double r, double t = 0.0);
  118.  
  119.  
  120. // inline members
  121.  
  122. inline double  Complex::real() const { return re; }
  123. inline double  Complex::imag() const { return im; }
  124.  
  125. inline Complex::Complex() {}
  126. inline Complex::Complex(const Complex& y) :re(y.real()), im(y.imag()) {}
  127. inline Complex::Complex(double r, double i) :re(r), im(i) {}
  128.  
  129. inline Complex::~Complex() {}
  130.  
  131. inline Complex&  Complex::operator =  (const Complex& y) 
  132. { 
  133.   re = y.real(); im = y.imag(); return *this; 
  134. } 
  135.  
  136. inline Complex&  Complex::operator += (const Complex& y)
  137. { 
  138.   re += y.real();  im += y.imag(); return *this; 
  139. }
  140.  
  141. inline Complex&  Complex::operator += (double y)
  142. { 
  143.   re += y; return *this; 
  144. }
  145.  
  146. inline Complex&  Complex::operator -= (const Complex& y)
  147. { 
  148.   re -= y.real();  im -= y.imag(); return *this; 
  149. }
  150.  
  151. inline Complex&  Complex::operator -= (double y)
  152. { 
  153.   re -= y; return *this; 
  154. }
  155.  
  156. inline Complex&  Complex::operator *= (const Complex& y)
  157. {  
  158.   double r = re * y.real() - im * y.imag();
  159.   im = re * y.imag() + im * y.real(); 
  160.   re = r; 
  161.   return *this; 
  162. }
  163.  
  164. inline Complex&  Complex::operator *= (double y)
  165. {  
  166.   re *=  y; im *=  y; return *this; 
  167. }
  168.  
  169.  
  170. //  functions
  171.  
  172. inline int  operator == (const Complex& x, const Complex& y)
  173. {
  174.   return x.real() == y.real() && x.imag() == y.imag();
  175. }
  176.  
  177. inline int  operator == (const Complex& x, double y)
  178. {
  179.   return x.imag() == 0.0 && x.real() == y;
  180. }
  181.  
  182. inline int  operator != (const Complex& x, const Complex& y)
  183. {
  184.   return x.real() != y.real() || x.imag() != y.imag();
  185. }
  186.  
  187. inline int  operator != (const Complex& x, double y)
  188. {
  189.   return x.imag() != 0.0 || x.real() != y;
  190. }
  191.  
  192. inline Complex  operator - (const Complex& x)
  193. {
  194.   return Complex(-x.real(), -x.imag());
  195. }
  196.  
  197. inline Complex  conj(const Complex& x)
  198. {
  199.   return Complex(x.real(), -x.imag());
  200. }
  201.  
  202. inline Complex  operator + (const Complex& x, const Complex& y)
  203. {
  204.   return Complex(x.real() + y.real(), x.imag() + y.imag());
  205. }
  206.  
  207. inline Complex  operator + (const Complex& x, double y)
  208. {
  209.   return Complex(x.real() + y, x.imag());
  210. }
  211.  
  212. inline Complex  operator + (double x, const Complex& y)
  213. {
  214.   return Complex(x + y.real(), y.imag());
  215. }
  216.  
  217. inline Complex  operator - (const Complex& x, const Complex& y)
  218. {
  219.   return Complex(x.real() - y.real(), x.imag() - y.imag());
  220. }
  221.  
  222. inline Complex  operator - (const Complex& x, double y)
  223. {
  224.   return Complex(x.real() - y, x.imag());
  225. }
  226.  
  227. inline Complex  operator - (double x, const Complex& y)
  228. {
  229.   return Complex(x - y.real(), -y.imag());
  230. }
  231.  
  232. inline Complex  operator * (const Complex& x, const Complex& y)
  233. {
  234.   return Complex(x.real() * y.real() - x.imag() * y.imag(), 
  235.                  x.real() * y.imag() + x.imag() * y.real());
  236. }
  237.  
  238. inline Complex  operator * (const Complex& x, double y)
  239. {
  240.   return Complex(x.real() * y, x.imag() * y);
  241. }
  242.  
  243. inline Complex  operator * (double x, const Complex& y)
  244. {
  245.   return Complex(x * y.real(), x * y.imag());
  246. }
  247.  
  248. inline double  real(const Complex& x)
  249. {
  250.   return x.real();
  251. }
  252.  
  253. inline double  imag(const Complex& x)
  254. {
  255.   return x.imag();
  256. }
  257.  
  258. inline double  abs(const Complex& x)
  259. {
  260.   return hypot(x.real(), x.imag());
  261. }
  262.  
  263. inline double  norm(const Complex& x)
  264. {
  265.   return (x.real() * x.real() + x.imag() * x.imag());
  266. }
  267.  
  268. inline double  arg(const Complex& x)
  269. {
  270.   return atan2(x.imag(), x.real());
  271. }
  272.  
  273. inline Complex  polar(double r, double t)
  274. {
  275.   return Complex(r * cos(t), r * sin(t));
  276. }
  277.  
  278. #endif
  279.