cexpf, cexp, cexpl

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复数算术
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在标头 <complex.h> 定义
float complex       cexpf( float complex z );
(1) (C99 起)
double complex      cexp( double complex z );
(2) (C99 起)
long double complex cexpl( long double complex z );
(3) (C99 起)
在标头 <tgmath.h> 定义
#define exp( z )
(4) (C99 起)
1-3) 计算复数的 z 的以 e 为底的指数。
4) 泛型宏:若 z 拥有 long double complex 类型,则调用 cexpl,若 z 拥有 double complex 类型,则调用 cexp,若 z 拥有 float complex 类型,则调用 cexpf。若 z 是实浮点数或整数,则该宏调用对应的实函数(expfexp expl)。若 z 是虚数,则调用对应的复参数版本。

[编辑] 参数

z - 复数实参

[编辑] 返回值

若不出现错误,则返回 ez 次幂,\(\small e^z\)ez

[编辑] 错误处理及特殊值

报告的错误与 math_errhandling 一致。

若实现支持IEEE浮点算术,则

  • cexp(conj (z)) == conj (cexp(z))
  • z±0+0i,则结果是 1+0i
  • zx+∞i(对于任何有限 x),则结果是 NaN+NaNi 并引发 FE_INVALID
  • zx+NaNi(对于任何有限 x),则结果是 NaN+NaNi 并可能引发 FE_INVALID
  • z+∞+0i,则结果是+∞+0i
  • z-∞+yi(对任何有限 y),则结果是 +0cis(y)
  • z+∞+yi(对于任何有限非零 y),则结果是 +∞cis(y)
  • z-∞+∞i,则结果是 ±0±0i(符号未指定)
  • z+∞+∞i,则结果是 ±∞+NaNi 并引发 FE_INVALID (实部符号未指定)
  • z-∞+NaNi,则结果是 ±0±0i(符号未指定)
  • z+∞+NaNi,则结果是 ±∞+NaNi(实部符号未指定)
  • zNaN+0i,则结果是 NaN+0i
  • zNaN+yi(对于任意非零 y),则结果是 NaN+NaNi 并可能引发 FE_INVALID
  • zNaN+NaNi,则结果是 NaN+NaNi

其中 \(\small{\rm cis}(y)\)cis(y)\(\small \cos(y)+{\rm i}\sin(y)\)cos(y) + i sin(y)

[编辑] 注解

对于 \(\small z = x + {\rm i}y\)z = x+iy,复指数函数 \(\small e^z\)ez
等于 \(\small e^x {\rm cis}(y)\)ex
cis(y)
,或 \(\small e^x (\cos(y)+{\rm i}\sin(y))\)ex
(cos(y) + i sin(y))

指数函数在复平面上是整函数且无分支切割。

[编辑] 示例

运行此代码
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <complex.h>
 
int main(void)
{
 double PI = acos (-1);
 double complex z = cexp(I * PI); // 欧拉公式
 printf ("exp(i*pi) = %.1f%+.1fi\n", creal (z), cimag (z));
 
}

输出:

exp(i*pi) = -1.0+0.0i

[编辑] 引用

  • C11 标准(ISO/IEC 9899:2011):
  • 7.3.7.1 The cexp functions (第 194 页)
  • 7.25 Type-generic math <tgmath.h> (第 373-375 页)
  • G.6.3.1 The cexp functions (第 543 页)
  • G.7 Type-generic math <tgmath.h> (第 545 页)
  • C99 标准(ISO/IEC 9899:1999):
  • 7.3.7.1 The cexp functions (第 176 页)
  • 7.22 Type-generic math <tgmath.h> (第 335-337 页)
  • G.6.3.1 The cexp functions (第 478 页)
  • G.7 Type-generic math <tgmath.h> (第 480 页)

[编辑] 参阅

(C99)(C99)(C99)
计算复数的自然对数
(函数) [编辑]
(C99)(C99)
计算 e 的给定次幂(\({\small e^x}\)ex)
(函数) [编辑]
exp 的 C++ 文档
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