Archivo de encabezado <complex.h> en C con ejemplos

La mayoría de los programas C se ocupan de las operaciones y manipulaciones de números complejos mediante el uso del archivo de encabezado complex.h . Este archivo de encabezado se agregó en C99 Standard .

La biblioteca estándar de C++ tiene un encabezado, que implementa números complejos como una clase de plantilla, complex<T> , que es diferente de <complex.h> en C.

Macros asociadas con <complex.h>
Algunas de las macros de <complex.h> se muestran a continuación. Los valores del lado izquierdo describen las macros en complex.h y el lado derecho describe la expansión de esas macros con las palabras clave (_Imaginary, _Complex) agregadas en el estándar C99.

El siguiente programa ayuda a crear números complejos.

Ejemplo 1:

// C program to show the working
// of complex.h library
  
#include <complex.h>
#include <stdio.h>
  
int main(void)
{
    double real = 1.3,
           imag = 4.9;
    double complex z
        = CMPLX(real, imag);
    printf(
        "z = %.1f% + .1fi\n",
        creal(z), cimag(z));
}

z = 1.3+4.9i

Explicación:

• La función cmplx() crea objetos de números complejos tomando como parámetros la parte real y la parte imaginaria. Esta función devuelve el objeto de los números complejos.
• función creal() devuelve la parte real de un número complejo
• función cimag() devuelve la parte imaginaria de un número complejo
• Si nuestras partes reales e imaginarias son de tipo float usamos la función cmmplxf() para generar números complejos y para obtener partes reales e imaginarias usamos las funciones crealf() , cimagf() .
• Si nuestras partes reales e imaginarias son del tipo long double, usamos la función cmplxl() para generar números complejos y para obtener partes reales e imaginarias usamos las funciones creall() , cimagl() .

Ejemplo 2: También podemos crear objetos de números complejos usando la macro I .

// C program to create a complex
// number using macro I
  
#include <complex.h>
#include <stdio.h>
  
int main(void)
{
    double complex
        z
        = 3.2 + 4.1 * I;
  
    // Creates complex number
    // with 3.2 and 4.1 as
    // real and imaginary parts
    printf(
        "z = %.1f% + .1fi\n",
        creal(z), cimag(z));
}

z = 3.2+4.1i

Funciones asociadas con <complex.h>
El archivo de encabezado <complex.h> también proporciona algunas funciones integradas para trabajar con el número complejo. Aquí la palabra «arg» significa objeto de número complejo.

Ejemplos 3: Programa para encontrar el Conjugado de un número complejo.

#include <complex.h>
#include <stdio.h>
  
int main(void)
{
    double real = 1.3,
           imag = 4.9;
    double complex z
        = CMPLX(real, imag);
    double complex
        conj_f
        = conjf(z);
    printf("z = %.1f% + .1fi\n",
           creal(conj_f),
           cimag(conj_f));
}

z = 1.3-4.9i

Ejemplos 4: Programa para hallar el valor absoluto de un número complejo.

#include <complex.h>
#include <stdio.h>
  
int main(void)
{
    double real = 1.3,
           imag = 4.9;
    double complex z
        = CMPLX(real, imag);
    printf("Absolute value = %.1f",
           cabsf(z));
}

Absolute value = 5.1

Ejemplos 4: Programa para hallar el ángulo de fase de un número complejo.

#include <complex.h>
#include <stdio.h>
  
int main(void)
{
    double real = 1.3,
           imag = 4.9;
    double complex z
        = CMPLX(real, imag);
    printf(
        "Phase Angle = %.1f radians\n",
        cargf(z));
}

Phase Angle = 1.3 radians