Seit der Verabschiedung des C99 Standards gibt es die Möglichkeit, direkt mit komplexen Zahlen in C zu arbeiten. Zur Verfügung stehen einem die verschiedenen Darstellungsformen und mathematische Operationen.
Schreibweise
In diesem Abschnitt werden die verschiedenen Möglichkeiten gezeigt, mit denen komplexe Zahlen ein- und ausgegeben werden können.
Kartesische-Form
Im folgendem Beispiel wird eine komplexe Zahl definiert und ausgegeben.
1 #include <stdio.h>
2 #include <complex.h>
3
4 int main()
5 {
6 double complex z = 3 + 4*I;
7 printf("%f + %f*i\n", creal(z), cimag(z));
8
9 return 1;
10 }
3.000000 + 4.000000 * i
Um im Quelltext Real- von Imaginärteil zu unterscheiden, wird das Makro I mit dem Imaginärteil multipliziert. Dieses verhält sich wie bei der mathematischen Schreibweise, bei der ebenfalls ein j oder i mit dem Imaginärteil multipliziert wird. Bei der Ausgabe in Zeile 7 werden zunächst der Real- und Imaginärteil der komplexen Zahl bestimmt, um diese dann als normale double-Werte auszugeben.
Polarform
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1 #include <stdio.h>
2 #include <math.h>
3 #include <complex.h>
4
5 #ifndef M_PI_2
6 #define M_PI_2 (3.1415927/2)
7 #endif
8
9 int main()
10 {
11 double complex z = 5 * cexp(M_PI_2 *I);
12 printf("%f * e^(%f * i) = %f + %f * i\n", cabs(z), carg(z), creal(z), cimag(z));
13
14 return 0;
15 }
5.000000 * e^(1.570796 * i) = 0.000000 + 5.000000 * i
In diesem Beispiel wurde die komplexe Zahl in der Polarform angegeben. Dafür wurde die Funktion cexp() benutzt, welche die natürliche Exponentialfunktion für komplexe Zahlen darstellt. Das Makro M_PI_2 ist eine mathematische Konstante und entspricht , welches in unserem Beispiel einem Winkel φ = 90° entspricht. Bei der Ausgabe wird mit der Funktion cabs() der Betrag und mit carg() die Phase unserer komplexen Zahl z bestimmt.
