home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Cream of the Crop 1 / Cream of the Crop 1.iso / PROGRAM / DJINC106.ARJ / _COMPLEX.H next >
C/C++ Source or Header  |  1992-03-29  |  7KB  |  277 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. #endif
  23. #define _Complex_h 1
  24.  
  25.  
  26. #include <stream.h>
  27. #include <math.h>
  28.  
  29. class Complex
  30. {
  31. #ifdef __ATT_complex__
  32. public:
  33. #else
  34. protected:
  35. #endif
  36.  
  37.   double           re;
  38.   double           im;
  39.  
  40. public:
  41.  
  42.   double           real() const;
  43.   double           imag() const;
  44.  
  45.                    Complex();
  46.                    Complex(const Complex& y);
  47.                    Complex(double r, double i=0);
  48.  
  49.                   ~Complex();
  50.  
  51.   Complex&         operator =  (const Complex& y);
  52.  
  53.   Complex&         operator += (const Complex& y);
  54.   Complex&         operator += (double y);
  55.   Complex&         operator -= (const Complex& y);
  56.   Complex&         operator -= (double y);
  57.   Complex&         operator *= (const Complex& y);
  58.   Complex&         operator *= (double y);
  59.  
  60.   Complex&         operator /= (const Complex& y); 
  61.   Complex&         operator /= (double y); 
  62.  
  63.   void             error(const char* msg) const;
  64. };
  65.  
  66.  
  67. // non-inline functions
  68.  
  69. Complex   operator /  (const Complex& x, const Complex& y);
  70. Complex   operator /  (const Complex& x, double y);
  71. Complex   operator /  (double   x, const Complex& y);
  72.  
  73. Complex   cos(const Complex& x);
  74. Complex   sin(const Complex& x);
  75.  
  76. Complex   cosh(const Complex& x);
  77. Complex   sinh(const Complex& x);
  78.  
  79. Complex   exp(const Complex& x);
  80. Complex   log(const Complex& x);
  81.  
  82. Complex   pow(const Complex& x, int p);
  83. Complex   pow(const Complex& x, const Complex& p);
  84. Complex   pow(const Complex& x, double y);
  85. Complex   sqrt(const Complex& x);
  86.    
  87. istream&  operator >> (istream& s, Complex& x);
  88. ostream&  operator << (ostream& s, const Complex& x);
  89.  
  90. // other functions defined as inlines
  91.  
  92. int  operator == (const Complex& x, const Complex& y);
  93. int  operator == (const Complex& x, double y);
  94. int  operator != (const Complex& x, const Complex& y);
  95. int  operator != (const Complex& x, double y);
  96.  
  97. Complex  operator - (const Complex& x);
  98. Complex  conj(const Complex& x);
  99. Complex  operator + (const Complex& x, const Complex& y);
  100. Complex  operator + (const Complex& x, double y);
  101. Complex  operator + (double x, const Complex& y);
  102. Complex  operator - (const Complex& x, const Complex& y);
  103. Complex  operator - (const Complex& x, double y);
  104. Complex  operator - (double x, const Complex& y);
  105. Complex  operator * (const Complex& x, const Complex& y);
  106. Complex  operator * (const Complex& x, double y);
  107. Complex  operator * (double x, const Complex& y);
  108.  
  109. double  real(const Complex& x);
  110. double  imag(const Complex& x);
  111. double  abs(const Complex& x);
  112. double  norm(const Complex& x);
  113. double  arg(const Complex& x);
  114.  
  115. Complex  polar(double r, double t = 0.0);
  116.  
  117.  
  118. // inline members
  119.  
  120. inline double  Complex::real() const { return re; }
  121. inline double  Complex::imag() const { return im; }
  122.  
  123. inline Complex::Complex() {}
  124. inline Complex::Complex(const Complex& y) :re(y.real()), im(y.imag()) {}
  125. inline Complex::Complex(double r, double i) :re(r), im(i) {}
  126.  
  127. inline Complex::~Complex() {}
  128.  
  129. inline Complex&  Complex::operator =  (const Complex& y) 
  130. { 
  131.   re = y.real(); im = y.imag(); return *this; 
  132. } 
  133.  
  134. inline Complex&  Complex::operator += (const Complex& y)
  135. { 
  136.   re += y.real();  im += y.imag(); return *this; 
  137. }
  138.  
  139. inline Complex&  Complex::operator += (double y)
  140. { 
  141.   re += y; return *this; 
  142. }
  143.  
  144. inline Complex&  Complex::operator -= (const Complex& y)
  145. { 
  146.   re -= y.real();  im -= y.imag(); return *this; 
  147. }
  148.  
  149. inline Complex&  Complex::operator -= (double y)
  150. { 
  151.   re -= y; return *this; 
  152. }
  153.  
  154. inline Complex&  Complex::operator *= (const Complex& y)
  155. {  
  156.   double r = re * y.real() - im * y.imag();
  157.   im = re * y.imag() + im * y.real(); 
  158.   re = r; 
  159.   return *this; 
  160. }
  161.  
  162. inline Complex&  Complex::operator *= (double y)
  163. {  
  164.   re *=  y; im *=  y; return *this; 
  165. }
  166.  
  167.  
  168. //  functions
  169.  
  170. inline int  operator == (const Complex& x, const Complex& y)
  171. {
  172.   return x.real() == y.real() && x.imag() == y.imag();
  173. }
  174.  
  175. inline int  operator == (const Complex& x, double y)
  176. {
  177.   return x.imag() == 0.0 && x.real() == y;
  178. }
  179.  
  180. inline int  operator != (const Complex& x, const Complex& y)
  181. {
  182.   return x.real() != y.real() || x.imag() != y.imag();
  183. }
  184.  
  185. inline int  operator != (const Complex& x, double y)
  186. {
  187.   return x.imag() != 0.0 || x.real() != y;
  188. }
  189.  
  190. inline Complex  operator - (const Complex& x)
  191. {
  192.   return Complex(-x.real(), -x.imag());
  193. }
  194.  
  195. inline Complex  conj(const Complex& x)
  196. {
  197.   return Complex(x.real(), -x.imag());
  198. }
  199.  
  200. inline Complex  operator + (const Complex& x, const Complex& y)
  201. {
  202.   return Complex(x.real() + y.real(), x.imag() + y.imag());
  203. }
  204.  
  205. inline Complex  operator + (const Complex& x, double y)
  206. {
  207.   return Complex(x.real() + y, x.imag());
  208. }
  209.  
  210. inline Complex  operator + (double x, const Complex& y)
  211. {
  212.   return Complex(x + y.real(), y.imag());
  213. }
  214.  
  215. inline Complex  operator - (const Complex& x, const Complex& y)
  216. {
  217.   return Complex(x.real() - y.real(), x.imag() - y.imag());
  218. }
  219.  
  220. inline Complex  operator - (const Complex& x, double y)
  221. {
  222.   return Complex(x.real() - y, x.imag());
  223. }
  224.  
  225. inline Complex  operator - (double x, const Complex& y)
  226. {
  227.   return Complex(x - y.real(), -y.imag());
  228. }
  229.  
  230. inline Complex  operator * (const Complex& x, const Complex& y)
  231. {
  232.   return Complex(x.real() * y.real() - x.imag() * y.imag(), 
  233.                  x.real() * y.imag() + x.imag() * y.real());
  234. }
  235.  
  236. inline Complex  operator * (const Complex& x, double y)
  237. {
  238.   return Complex(x.real() * y, x.imag() * y);
  239. }
  240.  
  241. inline Complex  operator * (double x, const Complex& y)
  242. {
  243.   return Complex(x * y.real(), x * y.imag());
  244. }
  245.  
  246. inline double  real(const Complex& x)
  247. {
  248.   return x.real();
  249. }
  250.  
  251. inline double  imag(const Complex& x)
  252. {
  253.   return x.imag();
  254. }
  255.  
  256. inline double  abs(const Complex& x)
  257. {
  258.   return hypot(x.real(), x.imag());
  259. }
  260.  
  261. inline double  norm(const Complex& x)
  262. {
  263.   return (x.real() * x.real() + x.imag() * x.imag());
  264. }
  265.  
  266. inline double  arg(const Complex& x)
  267. {
  268.   return atan2(x.imag(), x.real());
  269. }
  270.  
  271. inline Complex  polar(double r, double t)
  272. {
  273.   return Complex(r * cos(t), r * sin(t));
  274. }
  275.  
  276. #endif
  277.