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std::exp(std::complex)

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定义于头文件 <complex>
template< class T >
std::complex<T> exp( const std::complex<T>& z );

计算 z 的底数为 e 的指数,即 e(欧拉数,2.7182818)的 z 次方。

目录

[编辑] 参数

z - 复数类型的值

[编辑] 返回值

如果未发生错误,则返回 ez 次方,ez

[编辑] 错误处理和特殊值

错误报告与 math_errhandling 保持一致。

如果实现支持 IEEE 浮点算术,

  • std::exp(std::conj(z)) == std::conj(std::exp(z))
  • z(±0,+0),则结果为 (1,+0)
  • z(x,+∞)(对于任何有限 x),则结果为 (NaN,NaN) 并引发 FE_INVALID
  • z(x,NaN)(对于任何有限 x),则结果为 (NaN,NaN) 并可能引发 FE_INVALID
  • z(+∞,+0),则结果为 (+∞,+0)
  • z(-∞,y)(对于任何有限 y),则结果为 +0cis(y)
  • z(+∞,y)(对于任何有限非零 y),则结果为 +∞cis(y)
  • z(-∞,+∞),则结果为 (±0,±0)(符号未指定)
  • z(+∞,+∞),则结果为 (±∞,NaN) 并引发 FE_INVALID(实部符号未指定)
  • z(-∞,NaN),则结果为 (±0,±0)(符号未指定)
  • z(+∞,NaN),则结果为 (±∞,NaN)(实部符号未指定)
  • z(NaN,+0),则结果是 (NaN,+0)
  • z(NaN,y)(对于任何非零 y),则结果为 (NaN,NaN) 并可能引发 FE_INVALID
  • z(NaN,NaN),则结果为 (NaN,NaN)

其中 cis(y)cos(y) + i sin(y)

[编辑] 注意

复指数函数 ez
对于 z = x+iy 等于 ex
cis(y)
,即 ex
(cos(y) + i sin(y))

指数函数在复平面上是“整函数”,没有分支割线。

当实部为 0 时,以下结果等效:

在这种情况下,exp 可能慢约 4.5 倍。当参数的实部为字面量 0 时,应使用其他形式而不是调用 exp。然而,通过运行时检查 z.real() == 0 来避免 exp 没有好处。

[编辑] 示例

#include <cmath>
#include <complex>
#include <iostream>
 
int main()
{
   const double pi = std::acos(-1.0);
   const std::complex<double> i(0.0, 1.0);
 
   std::cout << std::fixed << " exp(i * pi) = " << std::exp(i * pi) << '\n';
}

输出

exp(i * pi) = (-1.000000,0.000000)

[编辑] 参见

具有沿负实轴分支割线的复数自然对数
(函数模板) [编辑]
(C++11)(C++11)
返回 e 的给定幂(ex
(函数) [编辑]
将函数 std::exp 应用于 valarray 的每个元素
(函数模板) [编辑]
从模和相角构造一个复数
(函数模板) [编辑]
C 文档 用于 cexp