Swift中的复数？

Question

苹果的Swift语言原生支持复数吗？

我在文档中找不到任何有关C++std::complex等价物的提及，也无法在尝试时找到任何一个。

- yairchu

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你能在 complex.h 中进行桥接吗？ - William Entriken

Answer 1

我写了以下内容：

https://github.com/dankogai/swift-complex

只需将complex.swift添加到您的项目中，您就可以像这样进行操作：

let z = 1-1.i

它具有C++11涵盖的所有函数和运算符。

与C++11不同，complex.swift不是泛型--z.real和z.imag始终为Double。

但是，复数整数的必要性非常模糊，我认为应该将其视为不同的类型（也许是GaussianInteger）。

- dankogai

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是的，语法非常优雅。我喜欢“1.i”。然而，在大多数现实应用中，它们可能会在更加计算密集的环境中使用。因此，性能可能是一个重要问题。 - kawingkelvin

Answer 2

不可以。你可以通过使用import Accelerate来导入Accelerate模块并使用DSPComplex类型。更多详细信息请参阅文档。

- Cezar

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我的Accelerate经验仅限于几行测试和观看WWDC视频。我尝试将i转换为-i作为热身，发现在Swift中需要大量的样板代码来处理这个问题，例如将一种“类型”转换/桥接到另一种“类型”，以便与C进行互操作。大多数API实际上都使用向量。因此，如果您手头没有矢量化问题，我想知道开销是否值得麻烦，而dankogai的漂亮结构体和整数扩展甚至可能更具性能。 - kawingkelvin

笔误： "integer extension" 应为 "Double extension"。 - kawingkelvin

Answer 3

苹果的Swift Numerics软件包支持复数。它于2019年11月7日首次发布。该软件包在2021年8月31日发布了1.0.0版，变得更加稳定。

以下是最初发布公告中的一些示例：

import Complex

let z: Complex<Double> = 2 + 3 * .i
print(z.real)      // 2.0
print(z.imaginary) // 3.0

let w = Complex<Double>(1, -2) // (1.0, -2.0)

let u: Complex<Double> = .i * .i // (-1.0, 0.0)

- rob mayoff