C++11 complex<float>* 到 C float complex*

Question

我在 C++11 中使用了一组复杂的浮点数：

std::complex<float> *cx;

我正在尝试使用一个较旧的库，它采用 C 风格的复杂浮点数：

float complex *cx;

当我尝试这个时：

std::complex<float> *cpp = new std::complex<float>[100];
complex float *c = reinterpret_cast<complex float*>(cpp);
c_process(c); // c_process(complex float *c)    [ c library function ]

我明白了：

error: expected ';' before 'float'   
complex float *c = reinterpret_cast<complex float*>(cpp);
        ^

问题是 C 库的标头包含 #include <complex.h>，而我的 C++11 代码中有 #include <complex>，它使用 std::complex。

来自<complex> 的class complex 和来自<complex.h> 的#define complex _Complex 似乎在complex 这个词上发生冲突。

一种解决方案： 此解决方案仅在您可以修改其他库的标头时才有效。

由于权限关闭这个问题（虽然我认为这是一个很好的），这就是我所做的：

由于<complex.h> 有一个#define complex _Complex 并且<complex> 包含一个class complex，因此包含两个标头时会出现一些冲突。

我不得不在我的代码和其他库的头文件中将所有float complex* 更改为float _Complex*。这从 cstyle 的定义和 c++ 样式的类复合体中消除了单词 complex 的冲突，而不改变代码的作用。

Answer 1

这种不兼容只是语法，两种语言都保证它们的复杂类型与float[2]（或double[2]等）具有相同的布局。因此，您可以在两者之间进行调解，以使用根据扩展语言定义的宏 cfloat。类似于

#ifdef __cplusplus
typedef std::complex<float> cfloat;
#else
typedef float _Complex cfloat;
#endif

然后在你所有的函数原型中使用这个cfloat。

Answer 2

这可能很容易。 std::complex 定义了复杂对象的存储顺序，并提供了访问复杂对象数组的实部和虚部的方法。如果顺序与您旧图书馆中的顺序相同，那么您可能很幸运

来自http://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/complex

对于complex<T> 类型的任何对象z，reinterpret_cast<T(&)[2]>(z)[0] 是z 的实部，reinterpret_cast<T(&)[2]>(z)[1] 是z 的虚部

和

对于指向名为p 的complex<T> 数组元素的任何指针和任何有效的数组索引i，reinterpret_cast<T*>(p)[2*i] 是复数p[i] 的实部，reinterpret_cast<T*>(p)[2*i + 1] 是复数的虚部p[i]

因此您可以简单地参考兼容C99的float _Complex *cx。

`std::complex *cx1 = reinterpret_cast*> cx;

由于同时包含complex 和complex.h 时发生冲突，一种方法是从 C 标头中提取基本声明，并将其与使用的 C 函数声明一起包含在“C”extern 语句中，如下所示：

#include <iostream>
#include <complex>

extern "C" {
    // this is commented out because it is also declared in the c++ complex header
    //typedef struct _C_float_complex
    //{ /* float complex */
    //    float _Val[2];
    //} _C_float_complex;
    typedef _C_float_complex _Fcomplex;
void double_my_reals(_Fcomplex *pcx, int len);
}


int main()
{
    std::complex<float> cf[5]{ 1,2,3,4,5 };
    for (auto x:cf)
        std::cout << x << std::endl;
    double_my_reals(reinterpret_cast<_Fcomplex*>(cf), 5);
    for (auto x:cf)
        std::cout << x << std::endl;
}

此代码特定于 Visual Studio C 和 C++。 VSC 与 C99 不兼容，但数据结构相同，因此您需要在任何 C 编译器中提取复杂浮点数的特定声明。

这将是 VC 调用的“C”代码示例。

#include <complex.h>

void double_my_reals(_Fcomplex *pcx, int len)
{
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        pcx[i]._Val[0] *= 2.0f;
    }
}