在两个元素的数组之间转换 std::complex。

Question

"WolframLibrary.h" 使用结构体表示复数：

typedef struct {double ri[2];} mcomplex;
#define mcreal(mc)  (((mc).ri)[0])
#define mcimag(mc)  (((mc).ri)[1])

这只是一个包含两个元素的数组。标准库头文件<complex> 对它的定义不同。我想让编译器使用= 运算符在两者之间自动转换，但我不知道如何。假设

mcomplex z1 = {3.2, 1.1};   //  <-- this is z1 = 3.2 + 1.1 I
std::complex<double> z2(-4.0, 0.5); // <-- this is z2 = -4.0 + 0.5 I

如何告诉编译器我的程序中的z1 = z2 表示mcreal(z1) = real(z2); mcimag(z1) = imag(z2);，反之亦然？

Answer 1

最简单的使用方法

z1 = z2;

是提供一个从std::complex<double>到mcomplex的转换构造函数。

然后，你可以使用：

std::complex<double> z2(-4.0, 0.5);
mcomplex z1 = z2;

或

mcomplex z1 = {3.2, 1.1}; 
std::complex<double> z2(-4.0, 0.5);
z1 = z2;

为了能够以其他方式使用这些操作，您需要提供一个用户定义的从mcomplex 到std::complex<double> 的转换运算符。

终于不用typedef struct {...} mcomplex;了。只需使用struct mcomplex { ... };

这是为我成功构建的程序。请注意，main 故意为空。它只是演示了mcomplex和std::complex<double>之间的合法操作。

#include <complex>

struct mcomplex
{
   mcomplex(double re = 0, double im = 0)
   {
      ri[0] = re;
      ri[1] = im;
   }

   // Converting constructor.
   mcomplex(std::complex<double> const& c) : mcomplex(c.real(), c.imag()) {}

   // User defined conversion operator
   operator std::complex<double> () const
   {
      return {ri[0], ri[1]};
   }

   double ri[2];
};

void test1()
{
   std::complex<double> z2(-4.0, 0.5);
   mcomplex z1 = z2;
   (void)z1; // Shut up the compiler
}

void test2()
{
   mcomplex z1 = {3.2, 1.1}; 
   std::complex<double> z2(-4.0, 0.5);
   z1 = z2;
}

void test3()
{
   mcomplex z1 = {3.2, 1.1}; 
   std::complex<double> z2 = z1;
   (void)z2; // Shut up the compiler
}

void test4()
{
   mcomplex z1 = {3.2, 1.1}; 
   std::complex<double> z2(-4.0, 0.5);
   z2 = z1;
}

int main()
{
}

---

如果您没有修改mcomplex 定义的选项，最好的选择是提供几个非成员函数来进行转换。

namespace MyApp
{
   mcomplex to_mcomplex(std::complex<double> const& c )
   {
      return mcomplex{c.real(), c.imag()};
   }

   std::complex<double> to_std_complex(mcomplex const& c)
   {
       return {c.re[0], c.re[1]};
   }
}

然后使用

std::complex<double> z1(-4.0, 0.5);
mcomplex z2 = MyApp::to_mcomplex(z1);

和

mcomplex z1 = {3.2, 1.1}; 
std::complex<double> z2 = MyApp::to_std_complex(z1);