Compare commits
No commits in common. "1dc4fc3254a4f288ee8f23dcac25696b5db1516b" and "05f5164505f6afc7ca63ccc7080e8e989650a400" have entirely different histories.
1dc4fc3254
...
05f5164505
|
@ -1,3 +0,0 @@
|
||||||
*/output
|
|
||||||
*/debug
|
|
||||||
*.exe
|
|
|
@ -1,41 +0,0 @@
|
||||||
#include "complex.h"
|
|
||||||
#include <iostream>
|
|
||||||
|
|
||||||
using namespace std;
|
|
||||||
|
|
||||||
// 重载<<表示输出,输出复数的实部和虚部
|
|
||||||
ostream &
|
|
||||||
operator<<(ostream &os, const complex &x) // 第一个参数os,虽然它是引用类型,但也经常被声明为const引用类型。这是因为,os作为输出流对象,其状态(如输出位置)可能会在运算符重载过程中被修改,所以通常来说不应该将其声明为const。如果将os声明为const引用类型,则意味着不允许修改输出流的状态,这可能导致编译错误或者输出结果不正确。
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return os << '(' << real(x) << ',' << imag(x) << ')';
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
int main()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
complex c1(2, 1);
|
|
||||||
complex c2(4, 0);
|
|
||||||
|
|
||||||
cout << "c1 = " << c1 << endl;
|
|
||||||
cout << "c2 = " << c2 << endl;
|
|
||||||
|
|
||||||
cout << "c1 + c2 = " << c1 + c2 << endl;
|
|
||||||
cout << "c1 - c2 = " << c1 - c2 << endl;
|
|
||||||
cout << "c1 * c2 = " << c1 * c2 << endl;
|
|
||||||
cout << "c1 / 2 = " << c1 / 2 << endl;
|
|
||||||
|
|
||||||
cout << "conj(c1) = " << conj(c1) << endl; // 返回复数的共轭复数
|
|
||||||
cout << "norm(c1) = " << norm(c1) << endl; // 返回复数的模的平方
|
|
||||||
cout << "polar(10,4) = " << polar(10, 4) << endl; // 极坐标(10,4)对应的复数
|
|
||||||
|
|
||||||
cout << "(c1 += c2) = " << (c1 += c2) << endl;
|
|
||||||
|
|
||||||
cout << "(c1 == c2) = " << (c1 == c2) << endl; // 结果为0,表示 false,因为c1和c2不相等
|
|
||||||
cout << "(c1 != c2) = " << (c1 != c2) << endl; // 结果为1,表示 true,因为c1和c2不相等
|
|
||||||
cout << "+c2 = " << +c2 << endl;
|
|
||||||
cout << "-c2 = " << -c2 << endl;
|
|
||||||
|
|
||||||
cout << "(c2 - 2) = " << (c2 - 2) << endl;
|
|
||||||
cout << "(5 + c2) = " << (5 + c2) << endl;
|
|
||||||
|
|
||||||
return 0; // 返回0,表示程序运行成功; 返回值通常用来表示错误代码,如返回1表示程序运行失败
|
|
||||||
}
|
|
236
complex.h
236
complex.h
|
@ -1,236 +0,0 @@
|
||||||
#ifndef __MYCOMPLEX__
|
|
||||||
#define __MYCOMPLEX__
|
|
||||||
|
|
||||||
// 前向声明: 告诉编译器 complex(复数) 类的存在,但是不知道它的具体内容,因此不能使用它的成员,只能使用指针或引用。
|
|
||||||
class complex; // 前向声明,告诉编译器 complex(复数) 类的存在
|
|
||||||
complex &__doapl(complex *ths, const complex &r); // 声明 __doapl 函数:doapl : 它代表的含义是“做赋值加法(do assignment plus)”,表示对某个变量进行自增操作。
|
|
||||||
complex &__doami(complex *ths, const complex &r); // 声明 __doami 函数:doami : 它代表的含义是“做赋值减法(do assignment minus)”,表示对某个变量进行自减操作。
|
|
||||||
complex &__doaml(complex *ths, const complex &r); // 声明 __doaml 函数:doaml : 它代表的含义是“做赋值乘法(do assignment multiply)”,表示对某个变量进行自乘操作。
|
|
||||||
|
|
||||||
// 类的定义
|
|
||||||
class complex
|
|
||||||
{
|
|
||||||
public:
|
|
||||||
// 构造函数
|
|
||||||
complex(double r = 0, double i = 0) // constructor 构造函数,double r = 0, double i = 0 表示默认实参
|
|
||||||
: re(r), im(i) // 初值列,初始化
|
|
||||||
{
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// 重载运算符
|
|
||||||
complex &operator+=(const complex &); // operator+=: 重载运算符+=,返回值为 complex 类型的引用,参数为 const 类型的 complex 类型的引用,表示对复数进行加法操作,但是不改变原来的复数的值,而是返回一个新的复数的值。
|
|
||||||
complex &operator-=(const complex &); // operator-=: 重载运算符-=,返回值为 complex 类型的引用,参数为 const 类型的 complex 类型的引用,表示对复数进行减法操作,但是不改变原来的复数的值,而是返回一个新的复数的值。
|
|
||||||
complex &operator*=(const complex &); // operator*=: 重载运算符*=,返回值为 complex 类型的引用,参数为 const 类型的 complex 类型的引用,表示对复数进行乘法操作,但是不改变原来的复数的值,而是返回一个新的复数的值。
|
|
||||||
complex &operator/=(const complex &); // operator/=: 重载运算符/=,返回值为 complex 类型的引用,参数为 const 类型的 complex 类型的引用,表示对复数进行除法操作,但是不改变原来的复数的值,而是返回一个新的复数的值。
|
|
||||||
|
|
||||||
// 其他函数
|
|
||||||
double real() const { return re; } // const 表示不允许修改对象的值,只是读取 re 的值
|
|
||||||
double imag() const { return im; }
|
|
||||||
|
|
||||||
private:
|
|
||||||
// private: 表示私有成员,只能在类内部访问,不能在类外部访问
|
|
||||||
double re, im;
|
|
||||||
|
|
||||||
// 友元函数: 友元函数可以访问类的私有成员
|
|
||||||
friend complex &__doapl(complex *, const complex &);
|
|
||||||
friend complex &__doami(complex *, const complex &);
|
|
||||||
friend complex &__doaml(complex *, const complex &);
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
// 内联函数的定义
|
|
||||||
inline complex &
|
|
||||||
__doapl(complex *ths, const complex &r) // ths: this 指针,指向当前对象的指针,r: 传入的参数,const 类型的 complex 类型的引用,表示对复数进行加法操作,但是不改变原来的复数的值,而是返回一个新的复数的值
|
|
||||||
{
|
|
||||||
ths->re += r.re;
|
|
||||||
ths->im += r.im;
|
|
||||||
return *ths;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex &
|
|
||||||
complex::operator+=(const complex &r)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return __doapl(this, r);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex &
|
|
||||||
__doami(complex *ths, const complex &r)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
ths->re -= r.re; // 这里必须用到友元函数(在 class 中定义 friend complex& __domai ...),因为私有成员不能在类外部访问
|
|
||||||
ths->im -= r.im;
|
|
||||||
return *ths;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex &
|
|
||||||
complex::operator-=(const complex &r)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return __doami(this, r);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex &
|
|
||||||
__doaml(complex *ths, const complex &r) // 复数乘等运算
|
|
||||||
{
|
|
||||||
double f = ths->re * r.re - ths->im * r.im;
|
|
||||||
ths->im = ths->re * r.im + ths->im * r.re;
|
|
||||||
ths->re = f;
|
|
||||||
return *ths;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex &
|
|
||||||
complex::operator*=(const complex &r)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return __doaml(this, r);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline double
|
|
||||||
imag(const complex &x)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return x.imag();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline double
|
|
||||||
real(const complex &x)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return x.real(); // 返回复数的实部
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// 重载运算符的定义,需要定义三种情况:两个复数相加,一个复数和一个实数相加,一个实数和一个复数相加
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
operator+(const complex &x, const complex &y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(real(x) + real(y), imag(x) + imag(y)); // 返回两个复数的和
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
operator+(const complex &x, double y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(real(x) + y, imag(x)); // 返回复数和实数的和
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
operator+(double x, const complex &y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(x + real(y), imag(y)); // 返回实数和复数的和
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// 类似的,还有减法、乘法、除法的重载运算符的定义
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
operator-(const complex &x, const complex &y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(real(x) - real(y), imag(x) - imag(y)); // 返回两个复数的差
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
operator-(const complex &x, double y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(real(x) - y, imag(x)); // 返回复数和实数的差
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
operator-(double x, const complex &y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(x - real(y), -imag(y)); // 返回实数和复数的差
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
operator*(const complex &x, const complex &y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(real(x) * real(y) - imag(x) * imag(y),
|
|
||||||
real(x) * imag(y) + imag(x) * real(y)); // 返回两个复数的积
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
operator*(const complex &x, double y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(real(x) * y, imag(x) * y); // 返回复数和实数的积
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
operator*(double x, const complex &y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(x * real(y), x * imag(y)); // 返回实数和复数的积
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
complex
|
|
||||||
operator/(const complex &x, double y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(real(x) / y, imag(x) / y); // 返回复数和实数的商
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// 重载+表示正值,返回复数的正值;重载-表示负值,返回复数的负值
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
operator+(const complex &x)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return x; // 返回复数的正值
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
operator-(const complex &x)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(-real(x), -imag(x)); // 返回复数的负值
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// 重载==表示相等,返回两个复数是否相等;重载!=表示不等,返回两个复数是否不等
|
|
||||||
inline bool
|
|
||||||
operator==(const complex &x, const complex &y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return real(x) == real(y) && imag(x) == imag(y); // 返回两个复数是否相等
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline bool
|
|
||||||
operator==(const complex &x, double y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return real(x) == y && imag(x) == 0; // 返回复数和实数是否相等
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline bool
|
|
||||||
operator==(double x, const complex &y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return x == real(y) && imag(y) == 0; // 返回实数和复数是否相等
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline bool
|
|
||||||
operator!=(const complex &x, const complex &y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return real(x) != real(y) || imag(x) != imag(y); // 返回两个复数是否不等
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline bool
|
|
||||||
operator!=(const complex &x, double y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return real(x) != y || imag(x) != 0; // 返回复数和实数是否不等
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline bool
|
|
||||||
operator!=(double x, const complex &y)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return x != real(y) || imag(y) != 0; // 返回实数和复数是否不等
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// 其他操作
|
|
||||||
#include <cmath> // 提供sqrt()函数, 用于计算复数的模; 提供cos()函数, 用于计算复数的实部; 提供sin()函数, 用于计算复数的虚部
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
polar(double r, double t)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(r * cos(t), r * sin(t)); // 返回极坐标(r,t)对应的复数
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline complex
|
|
||||||
conj(const complex &x)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return complex(real(x), -imag(x)); // 返回复数的共轭复数
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
inline double
|
|
||||||
norm(const complex &x)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
return real(x) * real(x) + imag(x) * imag(x); // 返回复数的模的平方
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
|
||||||
|
|
||||||
// 其他知识点备注:
|
|
||||||
// pass by reference 引用传递: 函数内部可以修改实参的值; pass by value 值传递(整包传递): 函数内部不能修改实参的值, 但是可以修改实参的副本的值
|
|
||||||
// 尽量使用 pass by reference 引用传递,因为 pass by value 值传递会产生副本,而且副本的大小是不确定的,所以会影响程序的性能
|
|
||||||
// friend 声明友元函数: 友元函数可以访问类的私有成员
|
|
||||||
// complex() : re(0), im(0) {} // 构造函数的重载: copy constructor 拷贝构造函数: 用一个对象初始化另一个对象
|
|
||||||
// 传递者无需知道接收者是以 reference 形式接收还是以 value 形式接收,只需要知道接收者是以 value 形式接收,那么传递者就会以 value 形式传递,如果接收者是以 reference 形式接收,那么传递者就会以 reference 形式传递。
|
|
Loading…
Reference in New Issue