如何在C语言中有效地处理复数？

如何在C语言中有效地处理复数

我们有3种选择：

使用结构并按值将其传递给函数：

但通过这种方式，我们有3次复制结构的值（两个参数和一个返回）。

ComplexDouble

的大小是16字节，因此我们需要复制3*16字节=48字节，这可能是不够的

将指针传递到结构：

在这个变体中，我们向结构传递3个指针，即3*8字节=24字节。也许这样更有效

使用C99标准库中的复杂类型：

但关于C99复杂类型，我有一些不明白的地方。

double complex

实际上是如何传递到函数中并从函数返回的？它是否像第一个带有结构的变体一样按值复制

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我应该使用哪种变体？

使用它的标准版本。它现在集成到编译器中，是您能得到的最好的

How is double complex actually passed into function and returned from function?

它们可以通过值进行访问，正如函数的规范所指示的那样，并且与任何其他函数参数的情况一样，除非它们具有数组类型

保证复数与两个实数的向量具有相同的表示形式（=内存布局），但它们是正确的类型：

Each complex type has the same representation and alignment requirements as an array
type containing exactly two elements of the corresponding real type; the first element is
equal to the real part, and the second element to the imaginary part, of the complex
number.

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尽管它们的字节模式与浮点值的两个元素向量相同，但它们与任何其他数字一样被视为算术类型。

使用它的标准版本。它现在集成到编译器中，是您能得到的最好的

How is double complex actually passed into function and returned from function?

它们可以通过值进行访问，正如函数的规范所指示的那样，并且与任何其他函数参数的情况一样，除非它们具有数组类型

保证复数与两个实数的向量具有相同的表示形式（=内存布局），但它们是正确的类型：

Each complex type has the same representation and alignment requirements as an array
type containing exactly two elements of the corresponding real type; the first element is
equal to the real part, and the second element to the imaginary part, of the complex
number.

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虽然它们的字节模式与浮点值的两元素向量相同，它们被视为与任何其他数字一样的算术类型。

当所有符合标准的C实现中已经有一个实现时，为什么还要创建自己的实现呢？选项4）升级到C++选项4）通过传递

双复数*

组合选项2和3。Andrew Henle，我只是想了解C99标准数据类型“双复数”是如何实际实现的。为什么在所有符合标准的C实现中都有一个实现时，您还要创建自己的实现呢？选项4）升级到C++选项4）通过传递

double complex*

组合选项2和3。Andrew Henle，我只是想了解C99标准数据类型“双复数”是如何实际实现的。C标准根本没有指定复数的表示形式。如果“双复数”是两个实数的向量，这是否意味着它是两个双复数的数组？但据我所知，数组是通过指针传递给函数的，而不是通过值。数组不能按值从函数返回。@Kostiantyn_Hermash它不是两个双精度数组，即使内存布局看起来像两个双精度数组。你的

struct complex_double

的内存布局看起来也像两个double的数组…@IanAbbott，这完全是错误的。我为此添加了一条C标准的引文。@Kostiantyn_Hermash，在浮点的表示/和/存在/向量相同方面有细微的区别。请看我的编辑。C标准根本没有规定复数的表示。如果“双复数”是两个实数的向量，这是否意味着它是两个双复数的数组？但据我所知，数组是通过指针传递给函数的，而不是通过值。数组不能按值从函数返回。@Kostiantyn_Hermash它不是两个双精度数组，即使内存布局看起来像两个双精度数组。你的

struct complex_double

的内存布局看起来也像两个double的数组…@IanAbbott，这完全是错误的。我为此添加了一条C标准的引文。@Kostiantyn_Hermash，在浮点的表示/和/存在/向量相同方面有细微的区别。请看我的编辑。

Each complex type has the same representation and alignment requirements as an array
type containing exactly two elements of the corresponding real type; the first element is
equal to the real part, and the second element to the imaginary part, of the complex
number.