Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. // TR1 complex -*- C++ -*-
  2.  
  3. // Copyright (C) 2006-2015 Free Software Foundation, Inc.
  4. //
  5. // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
  6. // software; you can redistribute it and/or modify it under the
  7. // terms of the GNU General Public License as published by the
  8. // Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
  9. // any later version.
  10.  
  11. // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12. // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13. // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14. // GNU General Public License for more details.
  15.  
  16. // Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
  17. // permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
  18. // 3.1, as published by the Free Software Foundation.
  19.  
  20. // You should have received a copy of the GNU General Public License and
  21. // a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
  22. // see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
  23. // <http://www.gnu.org/licenses/>.
  24.  
  25. /** @file tr1/complex
  26.  *  This is a TR1 C++ Library header.
  27.  */
  28.  
  29. #ifndef _GLIBCXX_TR1_COMPLEX
  30. #define _GLIBCXX_TR1_COMPLEX 1
  31.  
  32. #pragma GCC system_header
  33.  
  34. #include <complex>
  35.  
  36. namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
  37. {
  38. namespace tr1
  39. {
  40. _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
  41.  
  42.   /**
  43.    * @addtogroup complex_numbers
  44.    * @{
  45.    */
  46.  
  47. #if __cplusplus >= 201103L
  48.   using std::acos;
  49.   using std::asin;
  50.   using std::atan;
  51. #else
  52.   template<typename _Tp> std::complex<_Tp> acos(const std::complex<_Tp>&);
  53.   template<typename _Tp> std::complex<_Tp> asin(const std::complex<_Tp>&);
  54.   template<typename _Tp> std::complex<_Tp> atan(const std::complex<_Tp>&);
  55. #endif
  56.  
  57.   template<typename _Tp> std::complex<_Tp> acosh(const std::complex<_Tp>&);
  58.   template<typename _Tp> std::complex<_Tp> asinh(const std::complex<_Tp>&);
  59.   template<typename _Tp> std::complex<_Tp> atanh(const std::complex<_Tp>&);
  60.  
  61.   // The std::fabs return type in C++0x mode is different (just _Tp).
  62.   template<typename _Tp> std::complex<_Tp> fabs(const std::complex<_Tp>&);
  63.  
  64. #if __cplusplus < 201103L
  65.   template<typename _Tp>
  66.     inline std::complex<_Tp>
  67.     __complex_acos(const std::complex<_Tp>& __z)
  68.     {
  69.       const std::complex<_Tp> __t = std::tr1::asin(__z);
  70.       const _Tp __pi_2 = 1.5707963267948966192313216916397514L;
  71.       return std::complex<_Tp>(__pi_2 - __t.real(), -__t.imag());
  72.     }
  73.  
  74. #if _GLIBCXX_USE_C99_COMPLEX_TR1
  75.   inline __complex__ float
  76.   __complex_acos(__complex__ float __z)
  77.   { return __builtin_cacosf(__z); }
  78.  
  79.   inline __complex__ double
  80.   __complex_acos(__complex__ double __z)
  81.   { return __builtin_cacos(__z); }
  82.  
  83.   inline __complex__ long double
  84.   __complex_acos(const __complex__ long double& __z)
  85.   { return __builtin_cacosl(__z); }
  86.  
  87.   template<typename _Tp>
  88.     inline std::complex<_Tp>
  89.     acos(const std::complex<_Tp>& __z)
  90.     { return __complex_acos(__z.__rep()); }
  91. #else
  92.   /// acos(__z) [8.1.2].
  93.   //  Effects:  Behaves the same as C99 function cacos, defined
  94.   //            in subclause 7.3.5.1.
  95.   template<typename _Tp>
  96.     inline std::complex<_Tp>
  97.     acos(const std::complex<_Tp>& __z)
  98.     { return __complex_acos(__z); }
  99. #endif
  100.  
  101.   template<typename _Tp>
  102.     inline std::complex<_Tp>
  103.     __complex_asin(const std::complex<_Tp>& __z)
  104.     {
  105.       std::complex<_Tp> __t(-__z.imag(), __z.real());
  106.       __t = std::tr1::asinh(__t);
  107.       return std::complex<_Tp>(__t.imag(), -__t.real());
  108.     }
  109.  
  110. #if _GLIBCXX_USE_C99_COMPLEX_TR1
  111.   inline __complex__ float
  112.   __complex_asin(__complex__ float __z)
  113.   { return __builtin_casinf(__z); }
  114.  
  115.   inline __complex__ double
  116.   __complex_asin(__complex__ double __z)
  117.   { return __builtin_casin(__z); }
  118.  
  119.   inline __complex__ long double
  120.   __complex_asin(const __complex__ long double& __z)
  121.   { return __builtin_casinl(__z); }
  122.  
  123.   template<typename _Tp>
  124.     inline std::complex<_Tp>
  125.     asin(const std::complex<_Tp>& __z)
  126.     { return __complex_asin(__z.__rep()); }
  127. #else
  128.   /// asin(__z) [8.1.3].
  129.   //  Effects:  Behaves the same as C99 function casin, defined
  130.   //            in subclause 7.3.5.2.
  131.   template<typename _Tp>
  132.     inline std::complex<_Tp>
  133.     asin(const std::complex<_Tp>& __z)
  134.     { return __complex_asin(__z); }
  135. #endif
  136.  
  137.   template<typename _Tp>
  138.     std::complex<_Tp>
  139.     __complex_atan(const std::complex<_Tp>& __z)
  140.     {
  141.       const _Tp __r2 = __z.real() * __z.real();
  142.       const _Tp __x = _Tp(1.0) - __r2 - __z.imag() * __z.imag();
  143.  
  144.       _Tp __num = __z.imag() + _Tp(1.0);
  145.       _Tp __den = __z.imag() - _Tp(1.0);
  146.  
  147.       __num = __r2 + __num * __num;
  148.       __den = __r2 + __den * __den;
  149.  
  150.       return std::complex<_Tp>(_Tp(0.5) * atan2(_Tp(2.0) * __z.real(), __x),
  151.                                _Tp(0.25) * log(__num / __den));
  152.     }
  153.  
  154. #if _GLIBCXX_USE_C99_COMPLEX_TR1
  155.   inline __complex__ float
  156.   __complex_atan(__complex__ float __z)
  157.   { return __builtin_catanf(__z); }
  158.  
  159.   inline __complex__ double
  160.   __complex_atan(__complex__ double __z)
  161.   { return __builtin_catan(__z); }
  162.  
  163.   inline __complex__ long double
  164.   __complex_atan(const __complex__ long double& __z)
  165.   { return __builtin_catanl(__z); }
  166.  
  167.   template<typename _Tp>
  168.     inline std::complex<_Tp>
  169.     atan(const std::complex<_Tp>& __z)
  170.     { return __complex_atan(__z.__rep()); }
  171. #else
  172.   /// atan(__z) [8.1.4].
  173.   //  Effects:  Behaves the same as C99 function catan, defined
  174.   //            in subclause 7.3.5.3.
  175.   template<typename _Tp>
  176.     inline std::complex<_Tp>
  177.     atan(const std::complex<_Tp>& __z)
  178.     { return __complex_atan(__z); }
  179. #endif
  180.  
  181. #endif // C++11
  182.  
  183.   template<typename _Tp>
  184.     std::complex<_Tp>
  185.     __complex_acosh(const std::complex<_Tp>& __z)
  186.     {
  187.       // Kahan's formula.
  188.       return _Tp(2.0) * std::log(std::sqrt(_Tp(0.5) * (__z + _Tp(1.0)))
  189.                                  + std::sqrt(_Tp(0.5) * (__z - _Tp(1.0))));
  190.     }
  191.  
  192. #if _GLIBCXX_USE_C99_COMPLEX_TR1
  193.   inline __complex__ float
  194.   __complex_acosh(__complex__ float __z)
  195.   { return __builtin_cacoshf(__z); }
  196.  
  197.   inline __complex__ double
  198.   __complex_acosh(__complex__ double __z)
  199.   { return __builtin_cacosh(__z); }
  200.  
  201.   inline __complex__ long double
  202.   __complex_acosh(const __complex__ long double& __z)
  203.   { return __builtin_cacoshl(__z); }
  204.  
  205.   template<typename _Tp>
  206.     inline std::complex<_Tp>
  207.     acosh(const std::complex<_Tp>& __z)
  208.     { return __complex_acosh(__z.__rep()); }
  209. #else
  210.   /// acosh(__z) [8.1.5].
  211.   //  Effects:  Behaves the same as C99 function cacosh, defined
  212.   //            in subclause 7.3.6.1.
  213.   template<typename _Tp>
  214.     inline std::complex<_Tp>
  215.     acosh(const std::complex<_Tp>& __z)
  216.     { return __complex_acosh(__z); }
  217. #endif
  218.  
  219.   template<typename _Tp>
  220.     std::complex<_Tp>
  221.     __complex_asinh(const std::complex<_Tp>& __z)
  222.     {
  223.       std::complex<_Tp> __t((__z.real() - __z.imag())
  224.                             * (__z.real() + __z.imag()) + _Tp(1.0),
  225.                             _Tp(2.0) * __z.real() * __z.imag());
  226.       __t = std::sqrt(__t);
  227.  
  228.       return std::log(__t + __z);
  229.     }
  230.  
  231. #if _GLIBCXX_USE_C99_COMPLEX_TR1
  232.   inline __complex__ float
  233.   __complex_asinh(__complex__ float __z)
  234.   { return __builtin_casinhf(__z); }
  235.  
  236.   inline __complex__ double
  237.   __complex_asinh(__complex__ double __z)
  238.   { return __builtin_casinh(__z); }
  239.  
  240.   inline __complex__ long double
  241.   __complex_asinh(const __complex__ long double& __z)
  242.   { return __builtin_casinhl(__z); }
  243.  
  244.   template<typename _Tp>
  245.     inline std::complex<_Tp>
  246.     asinh(const std::complex<_Tp>& __z)
  247.     { return __complex_asinh(__z.__rep()); }
  248. #else
  249.   /// asinh(__z) [8.1.6].
  250.   //  Effects:  Behaves the same as C99 function casin, defined
  251.   //            in subclause 7.3.6.2.
  252.   template<typename _Tp>
  253.     inline std::complex<_Tp>
  254.     asinh(const std::complex<_Tp>& __z)
  255.     { return __complex_asinh(__z); }
  256. #endif
  257.  
  258.   template<typename _Tp>
  259.     std::complex<_Tp>
  260.     __complex_atanh(const std::complex<_Tp>& __z)
  261.     {
  262.       const _Tp __i2 = __z.imag() * __z.imag();
  263.       const _Tp __x = _Tp(1.0) - __i2 - __z.real() * __z.real();
  264.  
  265.       _Tp __num = _Tp(1.0) + __z.real();
  266.       _Tp __den = _Tp(1.0) - __z.real();
  267.  
  268.       __num = __i2 + __num * __num;
  269.       __den = __i2 + __den * __den;
  270.  
  271.       return std::complex<_Tp>(_Tp(0.25) * (log(__num) - log(__den)),
  272.                                _Tp(0.5) * atan2(_Tp(2.0) * __z.imag(), __x));
  273.     }
  274.  
  275. #if _GLIBCXX_USE_C99_COMPLEX_TR1
  276.   inline __complex__ float
  277.   __complex_atanh(__complex__ float __z)
  278.   { return __builtin_catanhf(__z); }
  279.  
  280.   inline __complex__ double
  281.   __complex_atanh(__complex__ double __z)
  282.   { return __builtin_catanh(__z); }
  283.  
  284.   inline __complex__ long double
  285.   __complex_atanh(const __complex__ long double& __z)
  286.   { return __builtin_catanhl(__z); }
  287.  
  288.   template<typename _Tp>
  289.     inline std::complex<_Tp>
  290.     atanh(const std::complex<_Tp>& __z)
  291.     { return __complex_atanh(__z.__rep()); }
  292. #else
  293.   /// atanh(__z) [8.1.7].
  294.   //  Effects:  Behaves the same as C99 function catanh, defined
  295.   //            in subclause 7.3.6.3.
  296.   template<typename _Tp>
  297.     inline std::complex<_Tp>
  298.     atanh(const std::complex<_Tp>& __z)
  299.     { return __complex_atanh(__z); }
  300. #endif
  301.  
  302.   template<typename _Tp>
  303.     inline std::complex<_Tp>
  304.     /// fabs(__z) [8.1.8].
  305.     //  Effects:  Behaves the same as C99 function cabs, defined
  306.     //            in subclause 7.3.8.1.
  307.     fabs(const std::complex<_Tp>& __z)
  308.     { return std::abs(__z); }
  309.  
  310.   /// Additional overloads [8.1.9].
  311. #if __cplusplus < 201103L
  312.  
  313.   template<typename _Tp>
  314.     inline typename __gnu_cxx::__promote<_Tp>::__type
  315.     arg(_Tp __x)
  316.     {
  317.       typedef typename __gnu_cxx::__promote<_Tp>::__type __type;
  318. #if (_GLIBCXX_USE_C99_MATH && !_GLIBCXX_USE_C99_FP_MACROS_DYNAMIC)
  319.       return std::signbit(__x) ? __type(3.1415926535897932384626433832795029L)
  320.                                : __type();
  321. #else
  322.       return std::arg(std::complex<__type>(__x));
  323. #endif
  324.     }
  325.  
  326.   template<typename _Tp>
  327.     inline typename __gnu_cxx::__promote<_Tp>::__type
  328.     imag(_Tp)
  329.     { return _Tp(); }
  330.  
  331.   template<typename _Tp>
  332.     inline typename __gnu_cxx::__promote<_Tp>::__type
  333.     norm(_Tp __x)
  334.     {
  335.       typedef typename __gnu_cxx::__promote<_Tp>::__type __type;
  336.       return __type(__x) * __type(__x);
  337.     }
  338.  
  339.   template<typename _Tp>
  340.     inline typename __gnu_cxx::__promote<_Tp>::__type
  341.     real(_Tp __x)
  342.     { return __x; }
  343.  
  344. #endif
  345.  
  346.   template<typename _Tp, typename _Up>
  347.     inline std::complex<typename __gnu_cxx::__promote_2<_Tp, _Up>::__type>
  348.     pow(const std::complex<_Tp>& __x, const _Up& __y)
  349.     {
  350.       typedef typename __gnu_cxx::__promote_2<_Tp, _Up>::__type __type;
  351.       return std::pow(std::complex<__type>(__x), __type(__y));
  352.     }
  353.  
  354.   template<typename _Tp, typename _Up>
  355.     inline std::complex<typename __gnu_cxx::__promote_2<_Tp, _Up>::__type>
  356.     pow(const _Tp& __x, const std::complex<_Up>& __y)
  357.     {
  358.       typedef typename __gnu_cxx::__promote_2<_Tp, _Up>::__type __type;
  359.       return std::pow(__type(__x), std::complex<__type>(__y));
  360.     }
  361.  
  362.   template<typename _Tp, typename _Up>
  363.     inline std::complex<typename __gnu_cxx::__promote_2<_Tp, _Up>::__type>
  364.     pow(const std::complex<_Tp>& __x, const std::complex<_Up>& __y)
  365.     {
  366.       typedef typename __gnu_cxx::__promote_2<_Tp, _Up>::__type __type;
  367.       return std::pow(std::complex<__type>(__x),
  368.                       std::complex<__type>(__y));
  369.     }
  370.  
  371.   using std::arg;
  372.  
  373.   template<typename _Tp>
  374.     inline std::complex<_Tp>
  375.     conj(const std::complex<_Tp>& __z)
  376.     { return std::conj(__z); }  
  377.  
  378.   template<typename _Tp>
  379.     inline std::complex<typename __gnu_cxx::__promote<_Tp>::__type>
  380.     conj(_Tp __x)
  381.     { return __x; }
  382.  
  383.   using std::imag;
  384.   using std::norm;
  385.   using std::polar;
  386.  
  387.   template<typename _Tp, typename _Up>
  388.     inline std::complex<typename __gnu_cxx::__promote_2<_Tp, _Up>::__type>
  389.     polar(const _Tp& __rho, const _Up& __theta)
  390.     {
  391.       typedef typename __gnu_cxx::__promote_2<_Tp, _Up>::__type __type;
  392.       return std::polar(__type(__rho), __type(__theta));
  393.     }
  394.  
  395.   using std::real;
  396.  
  397.   template<typename _Tp>
  398.     inline std::complex<_Tp>
  399.     pow(const std::complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y)
  400.     { return std::pow(__x, __y); }
  401.  
  402.   template<typename _Tp>
  403.     inline std::complex<_Tp>
  404.     pow(const _Tp& __x, const std::complex<_Tp>& __y)
  405.     { return std::pow(__x, __y); }
  406.  
  407.   template<typename _Tp>
  408.     inline std::complex<_Tp>
  409.     pow(const std::complex<_Tp>& __x, const std::complex<_Tp>& __y)
  410.     { return std::pow(__x, __y); }
  411.  
  412. // @} group complex_numbers
  413.  
  414. _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
  415. }
  416. }
  417.  
  418. #endif // _GLIBCXX_TR1_COMPLEX
  419.