Run DCE after a LoopFlatten test to reduce spurious output [nfc]
[llvm-project.git] / libcxx / include / complex
blob5cfb160ee00f02058aa09575a2eff7f8c630349d
1 // -*- C++ -*-
2 //===----------------------------------------------------------------------===//
3 //
4 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
5 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
6 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
10 #ifndef _LIBCPP_COMPLEX
11 #define _LIBCPP_COMPLEX
14     complex synopsis
16 namespace std
19 template<class T>
20 class complex
22 public:
23     typedef T value_type;
25     complex(const T& re = T(), const T& im = T()); // constexpr in C++14
26     complex(const complex&);  // constexpr in C++14
27     template<class X> complex(const complex<X>&);  // constexpr in C++14
29     T real() const; // constexpr in C++14
30     T imag() const; // constexpr in C++14
32     void real(T); // constexpr in C++20
33     void imag(T); // constexpr in C++20
35     complex<T>& operator= (const T&); // constexpr in C++20
36     complex<T>& operator+=(const T&); // constexpr in C++20
37     complex<T>& operator-=(const T&); // constexpr in C++20
38     complex<T>& operator*=(const T&); // constexpr in C++20
39     complex<T>& operator/=(const T&); // constexpr in C++20
41     complex& operator=(const complex&); // constexpr in C++20
42     template<class X> complex<T>& operator= (const complex<X>&); // constexpr in C++20
43     template<class X> complex<T>& operator+=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
44     template<class X> complex<T>& operator-=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
45     template<class X> complex<T>& operator*=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
46     template<class X> complex<T>& operator/=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
49 template<>
50 class complex<float>
52 public:
53     typedef float value_type;
55     constexpr complex(float re = 0.0f, float im = 0.0f);
56     explicit constexpr complex(const complex<double>&);
57     explicit constexpr complex(const complex<long double>&);
59     constexpr float real() const;
60     void real(float); // constexpr in C++20
61     constexpr float imag() const;
62     void imag(float); // constexpr in C++20
64     complex<float>& operator= (float); // constexpr in C++20
65     complex<float>& operator+=(float); // constexpr in C++20
66     complex<float>& operator-=(float); // constexpr in C++20
67     complex<float>& operator*=(float); // constexpr in C++20
68     complex<float>& operator/=(float); // constexpr in C++20
70     complex<float>& operator=(const complex<float>&); // constexpr in C++20
71     template<class X> complex<float>& operator= (const complex<X>&); // constexpr in C++20
72     template<class X> complex<float>& operator+=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
73     template<class X> complex<float>& operator-=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
74     template<class X> complex<float>& operator*=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
75     template<class X> complex<float>& operator/=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
78 template<>
79 class complex<double>
81 public:
82     typedef double value_type;
84     constexpr complex(double re = 0.0, double im = 0.0);
85     constexpr complex(const complex<float>&);
86     explicit constexpr complex(const complex<long double>&);
88     constexpr double real() const;
89     void real(double); // constexpr in C++20
90     constexpr double imag() const;
91     void imag(double); // constexpr in C++20
93     complex<double>& operator= (double); // constexpr in C++20
94     complex<double>& operator+=(double); // constexpr in C++20
95     complex<double>& operator-=(double); // constexpr in C++20
96     complex<double>& operator*=(double); // constexpr in C++20
97     complex<double>& operator/=(double); // constexpr in C++20
98     complex<double>& operator=(const complex<double>&); // constexpr in C++20
100     template<class X> complex<double>& operator= (const complex<X>&); // constexpr in C++20
101     template<class X> complex<double>& operator+=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
102     template<class X> complex<double>& operator-=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
103     template<class X> complex<double>& operator*=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
104     template<class X> complex<double>& operator/=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
107 template<>
108 class complex<long double>
110 public:
111     typedef long double value_type;
113     constexpr complex(long double re = 0.0L, long double im = 0.0L);
114     constexpr complex(const complex<float>&);
115     constexpr complex(const complex<double>&);
117     constexpr long double real() const;
118     void real(long double); // constexpr in C++20
119     constexpr long double imag() const;
120     void imag(long double); // constexpr in C++20
122     complex<long double>& operator=(const complex<long double>&); // constexpr in C++20
123     complex<long double>& operator= (long double); // constexpr in C++20
124     complex<long double>& operator+=(long double); // constexpr in C++20
125     complex<long double>& operator-=(long double); // constexpr in C++20
126     complex<long double>& operator*=(long double); // constexpr in C++20
127     complex<long double>& operator/=(long double); // constexpr in C++20
129     template<class X> complex<long double>& operator= (const complex<X>&); // constexpr in C++20
130     template<class X> complex<long double>& operator+=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
131     template<class X> complex<long double>& operator-=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
132     template<class X> complex<long double>& operator*=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
133     template<class X> complex<long double>& operator/=(const complex<X>&); // constexpr in C++20
136 // 26.3.6 operators:
137 template<class T> complex<T> operator+(const complex<T>&, const complex<T>&); // constexpr in C++20
138 template<class T> complex<T> operator+(const complex<T>&, const T&);          // constexpr in C++20
139 template<class T> complex<T> operator+(const T&, const complex<T>&);          // constexpr in C++20
140 template<class T> complex<T> operator-(const complex<T>&, const complex<T>&); // constexpr in C++20
141 template<class T> complex<T> operator-(const complex<T>&, const T&);          // constexpr in C++20
142 template<class T> complex<T> operator-(const T&, const complex<T>&);          // constexpr in C++20
143 template<class T> complex<T> operator*(const complex<T>&, const complex<T>&); // constexpr in C++20
144 template<class T> complex<T> operator*(const complex<T>&, const T&);          // constexpr in C++20
145 template<class T> complex<T> operator*(const T&, const complex<T>&);          // constexpr in C++20
146 template<class T> complex<T> operator/(const complex<T>&, const complex<T>&); // constexpr in C++20
147 template<class T> complex<T> operator/(const complex<T>&, const T&);          // constexpr in C++20
148 template<class T> complex<T> operator/(const T&, const complex<T>&);          // constexpr in C++20
149 template<class T> complex<T> operator+(const complex<T>&);                    // constexpr in C++20
150 template<class T> complex<T> operator-(const complex<T>&);                    // constexpr in C++20
151 template<class T> bool operator==(const complex<T>&, const complex<T>&);      // constexpr in C++14
152 template<class T> bool operator==(const complex<T>&, const T&);               // constexpr in C++14
153 template<class T> bool operator==(const T&, const complex<T>&);               // constexpr in C++14, removed in C++20
154 template<class T> bool operator!=(const complex<T>&, const complex<T>&);      // constexpr in C++14, removed in C++20
155 template<class T> bool operator!=(const complex<T>&, const T&);               // constexpr in C++14, removed in C++20
156 template<class T> bool operator!=(const T&, const complex<T>&);               // constexpr in C++14, removed in C++20
158 template<class T, class charT, class traits>
159   basic_istream<charT, traits>&
160   operator>>(basic_istream<charT, traits>&, complex<T>&);
161 template<class T, class charT, class traits>
162   basic_ostream<charT, traits>&
163   operator<<(basic_ostream<charT, traits>&, const complex<T>&);
165 // 26.3.7 values:
167 template<class T>              T real(const complex<T>&); // constexpr in C++14
168                      long double real(long double);       // constexpr in C++14
169                           double real(double);            // constexpr in C++14
170 template<Integral T>      double real(T);                 // constexpr in C++14
171                           float  real(float);             // constexpr in C++14
173 template<class T>              T imag(const complex<T>&); // constexpr in C++14
174                      long double imag(long double);       // constexpr in C++14
175                           double imag(double);            // constexpr in C++14
176 template<Integral T>      double imag(T);                 // constexpr in C++14
177                           float  imag(float);             // constexpr in C++14
179 template<class T> T abs(const complex<T>&);
181 template<class T>              T arg(const complex<T>&);
182                      long double arg(long double);
183                           double arg(double);
184 template<Integral T>      double arg(T);
185                           float  arg(float);
187 template<class T>              T norm(const complex<T>&); // constexpr in C++20
188                      long double norm(long double);       // constexpr in C++20
189                           double norm(double);            // constexpr in C++20
190 template<Integral T>      double norm(T);                 // constexpr in C++20
191                           float  norm(float);             // constexpr in C++20
193 template<class T>      complex<T>           conj(const complex<T>&); // constexpr in C++20
194                        complex<long double> conj(long double);       // constexpr in C++20
195                        complex<double>      conj(double);            // constexpr in C++20
196 template<Integral T>   complex<double>      conj(T);                 // constexpr in C++20
197                        complex<float>       conj(float);             // constexpr in C++20
199 template<class T>    complex<T>           proj(const complex<T>&);
200                      complex<long double> proj(long double);
201                      complex<double>      proj(double);
202 template<Integral T> complex<double>      proj(T);
203                      complex<float>       proj(float);
205 template<class T> complex<T> polar(const T&, const T& = T());
207 // 26.3.8 transcendentals:
208 template<class T> complex<T> acos(const complex<T>&);
209 template<class T> complex<T> asin(const complex<T>&);
210 template<class T> complex<T> atan(const complex<T>&);
211 template<class T> complex<T> acosh(const complex<T>&);
212 template<class T> complex<T> asinh(const complex<T>&);
213 template<class T> complex<T> atanh(const complex<T>&);
214 template<class T> complex<T> cos (const complex<T>&);
215 template<class T> complex<T> cosh (const complex<T>&);
216 template<class T> complex<T> exp (const complex<T>&);
217 template<class T> complex<T> log (const complex<T>&);
218 template<class T> complex<T> log10(const complex<T>&);
220 template<class T> complex<T> pow(const complex<T>&, const T&);
221 template<class T> complex<T> pow(const complex<T>&, const complex<T>&);
222 template<class T> complex<T> pow(const T&, const complex<T>&);
224 template<class T> complex<T> sin (const complex<T>&);
225 template<class T> complex<T> sinh (const complex<T>&);
226 template<class T> complex<T> sqrt (const complex<T>&);
227 template<class T> complex<T> tan (const complex<T>&);
228 template<class T> complex<T> tanh (const complex<T>&);
230 }  // std
234 #include <__assert> // all public C++ headers provide the assertion handler
235 #include <__config>
236 #include <cmath>
237 #include <version>
239 #if !defined(_LIBCPP_HAS_NO_LOCALIZATION)
240 #   include <sstream> // for std::basic_ostringstream
241 #endif
243 #if !defined(_LIBCPP_HAS_NO_PRAGMA_SYSTEM_HEADER)
244 #  pragma GCC system_header
245 #endif
247 _LIBCPP_BEGIN_NAMESPACE_STD
249 template<class _Tp> class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex;
251 template<class _Tp> _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp> operator*(const complex<_Tp>& __z, const complex<_Tp>& __w);
252 template<class _Tp> _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp> operator/(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y);
254 template<class _Tp>
255 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex
257 public:
258     typedef _Tp value_type;
259 private:
260     value_type __re_;
261     value_type __im_;
262 public:
263     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
264     complex(const value_type& __re = value_type(), const value_type& __im = value_type())
265         : __re_(__re), __im_(__im) {}
266     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
267     complex(const complex<_Xp>& __c)
268         : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
270     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 value_type real() const {return __re_;}
271     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 value_type imag() const {return __im_;}
273     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void real(value_type __re) {__re_ = __re;}
274     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void imag(value_type __im) {__im_ = __im;}
276     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator= (const value_type& __re)
277         {__re_ = __re; __im_ = value_type(); return *this;}
278     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(const value_type& __re) {__re_ += __re; return *this;}
279     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(const value_type& __re) {__re_ -= __re; return *this;}
280     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(const value_type& __re) {__re_ *= __re; __im_ *= __re; return *this;}
281     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(const value_type& __re) {__re_ /= __re; __im_ /= __re; return *this;}
283     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator= (const complex<_Xp>& __c)
284         {
285             __re_ = __c.real();
286             __im_ = __c.imag();
287             return *this;
288         }
289     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(const complex<_Xp>& __c)
290         {
291             __re_ += __c.real();
292             __im_ += __c.imag();
293             return *this;
294         }
295     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(const complex<_Xp>& __c)
296         {
297             __re_ -= __c.real();
298             __im_ -= __c.imag();
299             return *this;
300         }
301     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(const complex<_Xp>& __c)
302         {
303             *this = *this * complex(__c.real(), __c.imag());
304             return *this;
305         }
306     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(const complex<_Xp>& __c)
307         {
308             *this = *this / complex(__c.real(), __c.imag());
309             return *this;
310         }
313 template<> class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex<double>;
314 template<> class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex<long double>;
316 template<>
317 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex<float>
319     float __re_;
320     float __im_;
321 public:
322     typedef float value_type;
324     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR complex(float __re = 0.0f, float __im = 0.0f)
325         : __re_(__re), __im_(__im) {}
326     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
327     explicit _LIBCPP_CONSTEXPR complex(const complex<double>& __c);
328     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
329     explicit _LIBCPP_CONSTEXPR complex(const complex<long double>& __c);
331     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR float real() const {return __re_;}
332     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR float imag() const {return __im_;}
334     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void real(value_type __re) {__re_ = __re;}
335     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void imag(value_type __im) {__im_ = __im;}
337     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator= (float __re)
338         {__re_ = __re; __im_ = value_type(); return *this;}
339     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(float __re) {__re_ += __re; return *this;}
340     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(float __re) {__re_ -= __re; return *this;}
341     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(float __re) {__re_ *= __re; __im_ *= __re; return *this;}
342     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(float __re) {__re_ /= __re; __im_ /= __re; return *this;}
344     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator= (const complex<_Xp>& __c)
345         {
346             __re_ = __c.real();
347             __im_ = __c.imag();
348             return *this;
349         }
350     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(const complex<_Xp>& __c)
351         {
352             __re_ += __c.real();
353             __im_ += __c.imag();
354             return *this;
355         }
356     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(const complex<_Xp>& __c)
357         {
358             __re_ -= __c.real();
359             __im_ -= __c.imag();
360             return *this;
361         }
362     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(const complex<_Xp>& __c)
363         {
364             *this = *this * complex(__c.real(), __c.imag());
365             return *this;
366         }
367     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(const complex<_Xp>& __c)
368         {
369             *this = *this / complex(__c.real(), __c.imag());
370             return *this;
371         }
374 template<>
375 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex<double>
377     double __re_;
378     double __im_;
379 public:
380     typedef double value_type;
382     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR complex(double __re = 0.0, double __im = 0.0)
383         : __re_(__re), __im_(__im) {}
384     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
385     _LIBCPP_CONSTEXPR complex(const complex<float>& __c);
386     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
387     explicit _LIBCPP_CONSTEXPR complex(const complex<long double>& __c);
389     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR double real() const {return __re_;}
390     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR double imag() const {return __im_;}
392     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void real(value_type __re) {__re_ = __re;}
393     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void imag(value_type __im) {__im_ = __im;}
395     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator= (double __re)
396         {__re_ = __re; __im_ = value_type(); return *this;}
397     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(double __re) {__re_ += __re; return *this;}
398     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(double __re) {__re_ -= __re; return *this;}
399     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(double __re) {__re_ *= __re; __im_ *= __re; return *this;}
400     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(double __re) {__re_ /= __re; __im_ /= __re; return *this;}
402     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator= (const complex<_Xp>& __c)
403         {
404             __re_ = __c.real();
405             __im_ = __c.imag();
406             return *this;
407         }
408     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(const complex<_Xp>& __c)
409         {
410             __re_ += __c.real();
411             __im_ += __c.imag();
412             return *this;
413         }
414     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(const complex<_Xp>& __c)
415         {
416             __re_ -= __c.real();
417             __im_ -= __c.imag();
418             return *this;
419         }
420     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(const complex<_Xp>& __c)
421         {
422             *this = *this * complex(__c.real(), __c.imag());
423             return *this;
424         }
425     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(const complex<_Xp>& __c)
426         {
427             *this = *this / complex(__c.real(), __c.imag());
428             return *this;
429         }
432 template<>
433 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex<long double>
435     long double __re_;
436     long double __im_;
437 public:
438     typedef long double value_type;
440     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR complex(long double __re = 0.0L, long double __im = 0.0L)
441         : __re_(__re), __im_(__im) {}
442     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
443     _LIBCPP_CONSTEXPR complex(const complex<float>& __c);
444     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
445     _LIBCPP_CONSTEXPR complex(const complex<double>& __c);
447     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR long double real() const {return __re_;}
448     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR long double imag() const {return __im_;}
450     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void real(value_type __re) {__re_ = __re;}
451     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void imag(value_type __im) {__im_ = __im;}
453     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator= (long double __re)
454         {__re_ = __re; __im_ = value_type(); return *this;}
455     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(long double __re) {__re_ += __re; return *this;}
456     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(long double __re) {__re_ -= __re; return *this;}
457     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(long double __re) {__re_ *= __re; __im_ *= __re; return *this;}
458     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(long double __re) {__re_ /= __re; __im_ /= __re; return *this;}
460     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator= (const complex<_Xp>& __c)
461         {
462             __re_ = __c.real();
463             __im_ = __c.imag();
464             return *this;
465         }
466     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(const complex<_Xp>& __c)
467         {
468             __re_ += __c.real();
469             __im_ += __c.imag();
470             return *this;
471         }
472     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(const complex<_Xp>& __c)
473         {
474             __re_ -= __c.real();
475             __im_ -= __c.imag();
476             return *this;
477         }
478     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(const complex<_Xp>& __c)
479         {
480             *this = *this * complex(__c.real(), __c.imag());
481             return *this;
482         }
483     template<class _Xp> _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(const complex<_Xp>& __c)
484         {
485             *this = *this / complex(__c.real(), __c.imag());
486             return *this;
487         }
490 inline
491 _LIBCPP_CONSTEXPR
492 complex<float>::complex(const complex<double>& __c)
493     : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
495 inline
496 _LIBCPP_CONSTEXPR
497 complex<float>::complex(const complex<long double>& __c)
498     : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
500 inline
501 _LIBCPP_CONSTEXPR
502 complex<double>::complex(const complex<float>& __c)
503     : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
505 inline
506 _LIBCPP_CONSTEXPR
507 complex<double>::complex(const complex<long double>& __c)
508     : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
510 inline
511 _LIBCPP_CONSTEXPR
512 complex<long double>::complex(const complex<float>& __c)
513     : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
515 inline
516 _LIBCPP_CONSTEXPR
517 complex<long double>::complex(const complex<double>& __c)
518     : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
520 // 26.3.6 operators:
522 template<class _Tp>
523 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
524 complex<_Tp>
525 operator+(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y)
527     complex<_Tp> __t(__x);
528     __t += __y;
529     return __t;
532 template<class _Tp>
533 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
534 complex<_Tp>
535 operator+(const complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y)
537     complex<_Tp> __t(__x);
538     __t += __y;
539     return __t;
542 template<class _Tp>
543 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
544 complex<_Tp>
545 operator+(const _Tp& __x, const complex<_Tp>& __y)
547     complex<_Tp> __t(__y);
548     __t += __x;
549     return __t;
552 template<class _Tp>
553 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
554 complex<_Tp>
555 operator-(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y)
557     complex<_Tp> __t(__x);
558     __t -= __y;
559     return __t;
562 template<class _Tp>
563 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
564 complex<_Tp>
565 operator-(const complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y)
567     complex<_Tp> __t(__x);
568     __t -= __y;
569     return __t;
572 template<class _Tp>
573 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
574 complex<_Tp>
575 operator-(const _Tp& __x, const complex<_Tp>& __y)
577     complex<_Tp> __t(-__y);
578     __t += __x;
579     return __t;
582 template<class _Tp>
583 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
584 operator*(const complex<_Tp>& __z, const complex<_Tp>& __w)
586     _Tp __a = __z.real();
587     _Tp __b = __z.imag();
588     _Tp __c = __w.real();
589     _Tp __d = __w.imag();
591     // Avoid floating point operations that are invalid during constant evaluation
592     if (__libcpp_is_constant_evaluated()) {
593         bool __z_zero = __a == _Tp(0) && __b == _Tp(0);
594         bool __w_zero = __c == _Tp(0) && __d == _Tp(0);
595         bool __z_inf = std::__constexpr_isinf(__a) || std::__constexpr_isinf(__b);
596         bool __w_inf = std::__constexpr_isinf(__c) || std::__constexpr_isinf(__d);
597         bool __z_nan = !__z_inf && (
598             (std::__constexpr_isnan(__a) && std::__constexpr_isnan(__b))
599             || (std::__constexpr_isnan(__a) && __b == _Tp(0))
600             || (__a == _Tp(0) && std::__constexpr_isnan(__b))
601         );
602         bool __w_nan = !__w_inf && (
603             (std::__constexpr_isnan(__c) && std::__constexpr_isnan(__d))
604             || (std::__constexpr_isnan(__c) && __d == _Tp(0))
605             || (__c == _Tp(0) && std::__constexpr_isnan(__d))
606         );
607         if (__z_nan || __w_nan) {
608             return complex<_Tp>(_Tp(numeric_limits<_Tp>::quiet_NaN()), _Tp(0));
609         }
610         if (__z_inf || __w_inf) {
611             if (__z_zero || __w_zero) {
612                 return complex<_Tp>(_Tp(numeric_limits<_Tp>::quiet_NaN()), _Tp(0));
613             }
614             return complex<_Tp>(_Tp(numeric_limits<_Tp>::infinity()), _Tp(numeric_limits<_Tp>::infinity()));
615         }
616         bool __z_nonzero_nan = !__z_inf && !__z_nan && (std::__constexpr_isnan(__a) || std::__constexpr_isnan(__b));
617         bool __w_nonzero_nan = !__w_inf && !__w_nan && (std::__constexpr_isnan(__c) || std::__constexpr_isnan(__d));
618         if (__z_nonzero_nan || __w_nonzero_nan) {
619             return complex<_Tp>(_Tp(numeric_limits<_Tp>::quiet_NaN()), _Tp(0));
620         }
621     }
623     _Tp __ac = __a * __c;
624     _Tp __bd = __b * __d;
625     _Tp __ad = __a * __d;
626     _Tp __bc = __b * __c;
627     _Tp __x = __ac - __bd;
628     _Tp __y = __ad + __bc;
629     if (std::__constexpr_isnan(__x) && std::__constexpr_isnan(__y))
630     {
631         bool __recalc = false;
632         if (std::__constexpr_isinf(__a) || std::__constexpr_isinf(__b))
633         {
634             __a = std::__constexpr_copysign(std::__constexpr_isinf(__a) ? _Tp(1) : _Tp(0), __a);
635             __b = std::__constexpr_copysign(std::__constexpr_isinf(__b) ? _Tp(1) : _Tp(0), __b);
636             if (std::__constexpr_isnan(__c))
637                 __c = std::__constexpr_copysign(_Tp(0), __c);
638             if (std::__constexpr_isnan(__d))
639                 __d = std::__constexpr_copysign(_Tp(0), __d);
640             __recalc = true;
641         }
642         if (std::__constexpr_isinf(__c) || std::__constexpr_isinf(__d))
643         {
644             __c = std::__constexpr_copysign(std::__constexpr_isinf(__c) ? _Tp(1) : _Tp(0), __c);
645             __d = std::__constexpr_copysign(std::__constexpr_isinf(__d) ? _Tp(1) : _Tp(0), __d);
646             if (std::__constexpr_isnan(__a))
647                 __a = std::__constexpr_copysign(_Tp(0), __a);
648             if (std::__constexpr_isnan(__b))
649                 __b = std::__constexpr_copysign(_Tp(0), __b);
650             __recalc = true;
651         }
652         if (!__recalc && (std::__constexpr_isinf(__ac) || std::__constexpr_isinf(__bd) ||
653                           std::__constexpr_isinf(__ad) || std::__constexpr_isinf(__bc)))
654         {
655             if (std::__constexpr_isnan(__a))
656                 __a = std::__constexpr_copysign(_Tp(0), __a);
657             if (std::__constexpr_isnan(__b))
658                 __b = std::__constexpr_copysign(_Tp(0), __b);
659             if (std::__constexpr_isnan(__c))
660                 __c = std::__constexpr_copysign(_Tp(0), __c);
661             if (std::__constexpr_isnan(__d))
662                 __d = std::__constexpr_copysign(_Tp(0), __d);
663             __recalc = true;
664         }
665         if (__recalc)
666         {
667             __x = _Tp(INFINITY) * (__a * __c - __b * __d);
668             __y = _Tp(INFINITY) * (__a * __d + __b * __c);
669         }
670     }
671     return complex<_Tp>(__x, __y);
674 template<class _Tp>
675 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
676 complex<_Tp>
677 operator*(const complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y)
679     complex<_Tp> __t(__x);
680     __t *= __y;
681     return __t;
684 template<class _Tp>
685 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
686 complex<_Tp>
687 operator*(const _Tp& __x, const complex<_Tp>& __y)
689     complex<_Tp> __t(__y);
690     __t *= __x;
691     return __t;
694 template<class _Tp>
695 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
696 operator/(const complex<_Tp>& __z, const complex<_Tp>& __w)
698     int __ilogbw = 0;
699     _Tp __a = __z.real();
700     _Tp __b = __z.imag();
701     _Tp __c = __w.real();
702     _Tp __d = __w.imag();
703     _Tp __logbw = std::__constexpr_logb(std::__constexpr_fmax(std::__constexpr_fabs(__c), std::__constexpr_fabs(__d)));
704     if (std::__constexpr_isfinite(__logbw))
705     {
706         __ilogbw = static_cast<int>(__logbw);
707         __c = std::__constexpr_scalbn(__c, -__ilogbw);
708         __d = std::__constexpr_scalbn(__d, -__ilogbw);
709     }
711     // Avoid floating point operations that are invalid during constant evaluation
712     if (__libcpp_is_constant_evaluated()) {
713         bool __z_zero = __a == _Tp(0) && __b == _Tp(0);
714         bool __w_zero = __c == _Tp(0) && __d == _Tp(0);
715         bool __z_inf = std::__constexpr_isinf(__a) || std::__constexpr_isinf(__b);
716         bool __w_inf = std::__constexpr_isinf(__c) || std::__constexpr_isinf(__d);
717         bool __z_nan = !__z_inf && (
718             (std::__constexpr_isnan(__a) && std::__constexpr_isnan(__b))
719             || (std::__constexpr_isnan(__a) && __b == _Tp(0))
720             || (__a == _Tp(0) && std::__constexpr_isnan(__b))
721         );
722         bool __w_nan = !__w_inf && (
723             (std::__constexpr_isnan(__c) && std::__constexpr_isnan(__d))
724             || (std::__constexpr_isnan(__c) && __d == _Tp(0))
725             || (__c == _Tp(0) && std::__constexpr_isnan(__d))
726         );
727         if ((__z_nan || __w_nan) || (__z_inf && __w_inf)) {
728             return complex<_Tp>(_Tp(numeric_limits<_Tp>::quiet_NaN()), _Tp(0));
729         }
730         bool __z_nonzero_nan = !__z_inf && !__z_nan && (std::__constexpr_isnan(__a) || std::__constexpr_isnan(__b));
731         bool __w_nonzero_nan = !__w_inf && !__w_nan && (std::__constexpr_isnan(__c) || std::__constexpr_isnan(__d));
732         if (__z_nonzero_nan || __w_nonzero_nan) {
733             if (__w_zero) {
734                 return complex<_Tp>(_Tp(numeric_limits<_Tp>::infinity()), _Tp(numeric_limits<_Tp>::infinity()));
735             }
736             return complex<_Tp>(_Tp(numeric_limits<_Tp>::quiet_NaN()), _Tp(0));
737         }
738         if (__w_inf) {
739             return complex<_Tp>(_Tp(0), _Tp(0));
740         }
741         if (__z_inf) {
742             return complex<_Tp>(_Tp(numeric_limits<_Tp>::infinity()), _Tp(numeric_limits<_Tp>::infinity()));
743         }
744         if (__w_zero) {
745             if (__z_zero) {
746                 return complex<_Tp>(_Tp(numeric_limits<_Tp>::quiet_NaN()), _Tp(0));
747             }
748             return complex<_Tp>(_Tp(numeric_limits<_Tp>::infinity()), _Tp(numeric_limits<_Tp>::infinity()));
749         }
750     }
752     _Tp __denom = __c * __c + __d * __d;
753     _Tp __x = std::__constexpr_scalbn((__a * __c + __b * __d) / __denom, -__ilogbw);
754     _Tp __y = std::__constexpr_scalbn((__b * __c - __a * __d) / __denom, -__ilogbw);
755     if (std::__constexpr_isnan(__x) && std::__constexpr_isnan(__y))
756     {
757         if ((__denom == _Tp(0)) && (!std::__constexpr_isnan(__a) || !std::__constexpr_isnan(__b)))
758         {
759             __x = std::__constexpr_copysign(_Tp(INFINITY), __c) * __a;
760             __y = std::__constexpr_copysign(_Tp(INFINITY), __c) * __b;
761         } else if ((std::__constexpr_isinf(__a) || std::__constexpr_isinf(__b)) && std::__constexpr_isfinite(__c) &&
762                    std::__constexpr_isfinite(__d)) {
763             __a = std::__constexpr_copysign(std::__constexpr_isinf(__a) ? _Tp(1) : _Tp(0), __a);
764             __b = std::__constexpr_copysign(std::__constexpr_isinf(__b) ? _Tp(1) : _Tp(0), __b);
765             __x = _Tp(INFINITY) * (__a * __c + __b * __d);
766             __y = _Tp(INFINITY) * (__b * __c - __a * __d);
767         } else if (std::__constexpr_isinf(__logbw) && __logbw > _Tp(0) && std::__constexpr_isfinite(__a) &&
768                    std::__constexpr_isfinite(__b)) {
769             __c = std::__constexpr_copysign(std::__constexpr_isinf(__c) ? _Tp(1) : _Tp(0), __c);
770             __d = std::__constexpr_copysign(std::__constexpr_isinf(__d) ? _Tp(1) : _Tp(0), __d);
771             __x = _Tp(0) * (__a * __c + __b * __d);
772             __y = _Tp(0) * (__b * __c - __a * __d);
773         }
774     }
775     return complex<_Tp>(__x, __y);
778 template<class _Tp>
779 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
780 complex<_Tp>
781 operator/(const complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y)
783     return complex<_Tp>(__x.real() / __y, __x.imag() / __y);
786 template<class _Tp>
787 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
788 complex<_Tp>
789 operator/(const _Tp& __x, const complex<_Tp>& __y)
791     complex<_Tp> __t(__x);
792     __t /= __y;
793     return __t;
796 template<class _Tp>
797 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
798 complex<_Tp>
799 operator+(const complex<_Tp>& __x)
801     return __x;
804 template<class _Tp>
805 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
806 complex<_Tp>
807 operator-(const complex<_Tp>& __x)
809     return complex<_Tp>(-__x.real(), -__x.imag());
812 template<class _Tp>
813 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
814 bool
815 operator==(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y)
817     return __x.real() == __y.real() && __x.imag() == __y.imag();
820 template<class _Tp>
821 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
822 bool
823 operator==(const complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y)
825     return __x.real() == __y && __x.imag() == 0;
828 #if _LIBCPP_STD_VER <= 17
830 template<class _Tp>
831 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
832 bool
833 operator==(const _Tp& __x, const complex<_Tp>& __y)
835     return __x == __y.real() && 0 == __y.imag();
838 template<class _Tp>
839 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
840 bool
841 operator!=(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y)
843     return !(__x == __y);
846 template<class _Tp>
847 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
848 bool
849 operator!=(const complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y)
851     return !(__x == __y);
854 template<class _Tp>
855 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
856 bool
857 operator!=(const _Tp& __x, const complex<_Tp>& __y)
859     return !(__x == __y);
862 #endif
864 // 26.3.7 values:
866 template <class _Tp, bool = is_integral<_Tp>::value,
867                      bool = is_floating_point<_Tp>::value
868                      >
869 struct __libcpp_complex_overload_traits {};
871 // Integral Types
872 template <class _Tp>
873 struct __libcpp_complex_overload_traits<_Tp, true, false>
875     typedef double _ValueType;
876     typedef complex<double> _ComplexType;
879 // Floating point types
880 template <class _Tp>
881 struct __libcpp_complex_overload_traits<_Tp, false, true>
883     typedef _Tp _ValueType;
884     typedef complex<_Tp> _ComplexType;
887 // real
889 template<class _Tp>
890 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
892 real(const complex<_Tp>& __c)
894     return __c.real();
897 template <class _Tp>
898 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
899 typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ValueType
900 real(_Tp __re)
902     return __re;
905 // imag
907 template<class _Tp>
908 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
910 imag(const complex<_Tp>& __c)
912     return __c.imag();
915 template <class _Tp>
916 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
917 typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ValueType
918 imag(_Tp)
920     return 0;
923 // abs
925 template<class _Tp>
926 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
928 abs(const complex<_Tp>& __c)
930     return std::hypot(__c.real(), __c.imag());
933 // arg
935 template<class _Tp>
936 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
938 arg(const complex<_Tp>& __c)
940     return std::atan2(__c.imag(), __c.real());
943 template <class _Tp, __enable_if_t<is_same<_Tp, long double>::value, int> = 0>
944 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
945 long double
946 arg(_Tp __re)
948     return std::atan2l(0.L, __re);
951 template<class _Tp, __enable_if_t<is_integral<_Tp>::value || is_same<_Tp, double>::value, int> = 0>
952 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
953 double
954 arg(_Tp __re)
956     return std::atan2(0., __re);
959 template <class _Tp, __enable_if_t<is_same<_Tp, float>::value, int> = 0>
960 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
961 float
962 arg(_Tp __re)
964     return std::atan2f(0.F, __re);
967 // norm
969 template<class _Tp>
970 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
972 norm(const complex<_Tp>& __c)
974     if (std::__constexpr_isinf(__c.real()))
975         return std::abs(__c.real());
976     if (std::__constexpr_isinf(__c.imag()))
977         return std::abs(__c.imag());
978     return __c.real() * __c.real() + __c.imag() * __c.imag();
981 template <class _Tp>
982 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
983 typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ValueType
984 norm(_Tp __re)
986     typedef typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ValueType _ValueType;
987     return static_cast<_ValueType>(__re) * __re;
990 // conj
992 template<class _Tp>
993 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
994 complex<_Tp>
995 conj(const complex<_Tp>& __c)
997     return complex<_Tp>(__c.real(), -__c.imag());
1000 template <class _Tp>
1001 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20
1002 typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ComplexType
1003 conj(_Tp __re)
1005     typedef typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ComplexType _ComplexType;
1006     return _ComplexType(__re);
1011 // proj
1013 template<class _Tp>
1014 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1015 complex<_Tp>
1016 proj(const complex<_Tp>& __c)
1018     complex<_Tp> __r = __c;
1019     if (std::__constexpr_isinf(__c.real()) || std::__constexpr_isinf(__c.imag()))
1020         __r = complex<_Tp>(INFINITY, std::copysign(_Tp(0), __c.imag()));
1021     return __r;
1024 template <class _Tp, __enable_if_t<is_floating_point<_Tp>::value, int> = 0>
1025 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1026 typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ComplexType
1027 proj(_Tp __re)
1029     if (std::__constexpr_isinf(__re))
1030         __re = std::abs(__re);
1031     return complex<_Tp>(__re);
1034 template <class _Tp, __enable_if_t<is_integral<_Tp>::value, int> = 0>
1035 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1036 typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ComplexType
1037 proj(_Tp __re)
1039     typedef typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ComplexType _ComplexType;
1040     return _ComplexType(__re);
1043 // polar
1045 template<class _Tp>
1046 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1047 polar(const _Tp& __rho, const _Tp& __theta = _Tp())
1049     if (std::__constexpr_isnan(__rho) || std::signbit(__rho))
1050         return complex<_Tp>(_Tp(NAN), _Tp(NAN));
1051     if (std::__constexpr_isnan(__theta))
1052     {
1053         if (std::__constexpr_isinf(__rho))
1054             return complex<_Tp>(__rho, __theta);
1055         return complex<_Tp>(__theta, __theta);
1056     }
1057     if (std::__constexpr_isinf(__theta))
1058     {
1059         if (std::__constexpr_isinf(__rho))
1060             return complex<_Tp>(__rho, _Tp(NAN));
1061         return complex<_Tp>(_Tp(NAN), _Tp(NAN));
1062     }
1063     _Tp __x = __rho * std::cos(__theta);
1064     if (std::__constexpr_isnan(__x))
1065         __x = 0;
1066     _Tp __y = __rho * std::sin(__theta);
1067     if (std::__constexpr_isnan(__y))
1068         __y = 0;
1069     return complex<_Tp>(__x, __y);
1072 // log
1074 template<class _Tp>
1075 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1076 complex<_Tp>
1077 log(const complex<_Tp>& __x)
1079     return complex<_Tp>(std::log(std::abs(__x)), std::arg(__x));
1082 // log10
1084 template<class _Tp>
1085 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1086 complex<_Tp>
1087 log10(const complex<_Tp>& __x)
1089     return std::log(__x) / std::log(_Tp(10));
1092 // sqrt
1094 template<class _Tp>
1095 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1096 sqrt(const complex<_Tp>& __x)
1098     if (std::__constexpr_isinf(__x.imag()))
1099         return complex<_Tp>(_Tp(INFINITY), __x.imag());
1100     if (std::__constexpr_isinf(__x.real()))
1101     {
1102         if (__x.real() > _Tp(0))
1103             return complex<_Tp>(__x.real(), std::__constexpr_isnan(__x.imag()) ? __x.imag() : std::copysign(_Tp(0), __x.imag()));
1104         return complex<_Tp>(std::__constexpr_isnan(__x.imag()) ? __x.imag() : _Tp(0), std::copysign(__x.real(), __x.imag()));
1105     }
1106     return std::polar(std::sqrt(std::abs(__x)), std::arg(__x) / _Tp(2));
1109 // exp
1111 template<class _Tp>
1112 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1113 exp(const complex<_Tp>& __x)
1115     _Tp __i = __x.imag();
1116     if (__i == 0) {
1117         return complex<_Tp>(std::exp(__x.real()), std::copysign(_Tp(0), __x.imag()));
1118     }
1119     if (std::__constexpr_isinf(__x.real()))
1120     {
1121         if (__x.real() < _Tp(0))
1122         {
1123             if (!std::__constexpr_isfinite(__i))
1124                 __i = _Tp(1);
1125         }
1126         else if (__i == 0 || !std::__constexpr_isfinite(__i))
1127         {
1128             if (std::__constexpr_isinf(__i))
1129                 __i = _Tp(NAN);
1130             return complex<_Tp>(__x.real(), __i);
1131         }
1132     }
1133     _Tp __e = std::exp(__x.real());
1134     return complex<_Tp>(__e * std::cos(__i), __e * std::sin(__i));
1137 // pow
1139 template<class _Tp>
1140 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1141 complex<_Tp>
1142 pow(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y)
1144     return std::exp(__y * std::log(__x));
1147 template<class _Tp, class _Up>
1148 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1149 complex<typename __promote<_Tp, _Up>::type>
1150 pow(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Up>& __y)
1152     typedef complex<typename __promote<_Tp, _Up>::type> result_type;
1153     return _VSTD::pow(result_type(__x), result_type(__y));
1156 template<class _Tp, class _Up, __enable_if_t<is_arithmetic<_Up>::value, int> = 0>
1157 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1158 complex<typename __promote<_Tp, _Up>::type>
1159 pow(const complex<_Tp>& __x, const _Up& __y)
1161     typedef complex<typename __promote<_Tp, _Up>::type> result_type;
1162     return _VSTD::pow(result_type(__x), result_type(__y));
1165 template<class _Tp, class _Up, __enable_if_t<is_arithmetic<_Tp>::value, int> = 0>
1166 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1167 complex<typename __promote<_Tp, _Up>::type>
1168 pow(const _Tp& __x, const complex<_Up>& __y)
1170     typedef complex<typename __promote<_Tp, _Up>::type> result_type;
1171     return _VSTD::pow(result_type(__x), result_type(__y));
1174 // __sqr, computes pow(x, 2)
1176 template<class _Tp>
1177 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1178 complex<_Tp>
1179 __sqr(const complex<_Tp>& __x)
1181     return complex<_Tp>((__x.real() - __x.imag()) * (__x.real() + __x.imag()),
1182                         _Tp(2) * __x.real() * __x.imag());
1185 // asinh
1187 template<class _Tp>
1188 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1189 asinh(const complex<_Tp>& __x)
1191     const _Tp __pi(atan2(+0., -0.));
1192     if (std::__constexpr_isinf(__x.real()))
1193     {
1194         if (std::__constexpr_isnan(__x.imag()))
1195             return __x;
1196         if (std::__constexpr_isinf(__x.imag()))
1197             return complex<_Tp>(__x.real(), std::copysign(__pi * _Tp(0.25), __x.imag()));
1198         return complex<_Tp>(__x.real(), std::copysign(_Tp(0), __x.imag()));
1199     }
1200     if (std::__constexpr_isnan(__x.real()))
1201     {
1202         if (std::__constexpr_isinf(__x.imag()))
1203             return complex<_Tp>(__x.imag(), __x.real());
1204         if (__x.imag() == 0)
1205             return __x;
1206         return complex<_Tp>(__x.real(), __x.real());
1207     }
1208     if (std::__constexpr_isinf(__x.imag()))
1209         return complex<_Tp>(std::copysign(__x.imag(), __x.real()), std::copysign(__pi/_Tp(2), __x.imag()));
1210     complex<_Tp> __z = std::log(__x + std::sqrt(std::__sqr(__x) + _Tp(1)));
1211     return complex<_Tp>(std::copysign(__z.real(), __x.real()), std::copysign(__z.imag(), __x.imag()));
1214 // acosh
1216 template<class _Tp>
1217 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1218 acosh(const complex<_Tp>& __x)
1220     const _Tp __pi(atan2(+0., -0.));
1221     if (std::__constexpr_isinf(__x.real()))
1222     {
1223         if (std::__constexpr_isnan(__x.imag()))
1224             return complex<_Tp>(std::abs(__x.real()), __x.imag());
1225         if (std::__constexpr_isinf(__x.imag()))
1226         {
1227             if (__x.real() > 0)
1228                 return complex<_Tp>(__x.real(), std::copysign(__pi * _Tp(0.25), __x.imag()));
1229             else
1230                 return complex<_Tp>(-__x.real(), std::copysign(__pi * _Tp(0.75), __x.imag()));
1231         }
1232         if (__x.real() < 0)
1233             return complex<_Tp>(-__x.real(), std::copysign(__pi, __x.imag()));
1234         return complex<_Tp>(__x.real(), std::copysign(_Tp(0), __x.imag()));
1235     }
1236     if (std::__constexpr_isnan(__x.real()))
1237     {
1238         if (std::__constexpr_isinf(__x.imag()))
1239             return complex<_Tp>(std::abs(__x.imag()), __x.real());
1240         return complex<_Tp>(__x.real(), __x.real());
1241     }
1242     if (std::__constexpr_isinf(__x.imag()))
1243         return complex<_Tp>(std::abs(__x.imag()), std::copysign(__pi/_Tp(2), __x.imag()));
1244     complex<_Tp> __z = std::log(__x + std::sqrt(std::__sqr(__x) - _Tp(1)));
1245     return complex<_Tp>(std::copysign(__z.real(), _Tp(0)), std::copysign(__z.imag(), __x.imag()));
1248 // atanh
1250 template<class _Tp>
1251 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1252 atanh(const complex<_Tp>& __x)
1254     const _Tp __pi(atan2(+0., -0.));
1255     if (std::__constexpr_isinf(__x.imag()))
1256     {
1257         return complex<_Tp>(std::copysign(_Tp(0), __x.real()), std::copysign(__pi/_Tp(2), __x.imag()));
1258     }
1259     if (std::__constexpr_isnan(__x.imag()))
1260     {
1261         if (std::__constexpr_isinf(__x.real()) || __x.real() == 0)
1262             return complex<_Tp>(std::copysign(_Tp(0), __x.real()), __x.imag());
1263         return complex<_Tp>(__x.imag(), __x.imag());
1264     }
1265     if (std::__constexpr_isnan(__x.real()))
1266     {
1267         return complex<_Tp>(__x.real(), __x.real());
1268     }
1269     if (std::__constexpr_isinf(__x.real()))
1270     {
1271         return complex<_Tp>(std::copysign(_Tp(0), __x.real()), std::copysign(__pi/_Tp(2), __x.imag()));
1272     }
1273     if (std::abs(__x.real()) == _Tp(1) && __x.imag() == _Tp(0))
1274     {
1275         return complex<_Tp>(std::copysign(_Tp(INFINITY), __x.real()), std::copysign(_Tp(0), __x.imag()));
1276     }
1277     complex<_Tp> __z = std::log((_Tp(1) + __x) / (_Tp(1) - __x)) / _Tp(2);
1278     return complex<_Tp>(std::copysign(__z.real(), __x.real()), std::copysign(__z.imag(), __x.imag()));
1281 // sinh
1283 template<class _Tp>
1284 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1285 sinh(const complex<_Tp>& __x)
1287     if (std::__constexpr_isinf(__x.real()) && !std::__constexpr_isfinite(__x.imag()))
1288         return complex<_Tp>(__x.real(), _Tp(NAN));
1289     if (__x.real() == 0 && !std::__constexpr_isfinite(__x.imag()))
1290         return complex<_Tp>(__x.real(), _Tp(NAN));
1291     if (__x.imag() == 0 && !std::__constexpr_isfinite(__x.real()))
1292         return __x;
1293     return complex<_Tp>(std::sinh(__x.real()) * std::cos(__x.imag()), std::cosh(__x.real()) * std::sin(__x.imag()));
1296 // cosh
1298 template<class _Tp>
1299 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1300 cosh(const complex<_Tp>& __x)
1302     if (std::__constexpr_isinf(__x.real()) && !std::__constexpr_isfinite(__x.imag()))
1303         return complex<_Tp>(std::abs(__x.real()), _Tp(NAN));
1304     if (__x.real() == 0 && !std::__constexpr_isfinite(__x.imag()))
1305         return complex<_Tp>(_Tp(NAN), __x.real());
1306     if (__x.real() == 0 && __x.imag() == 0)
1307         return complex<_Tp>(_Tp(1), __x.imag());
1308     if (__x.imag() == 0 && !std::__constexpr_isfinite(__x.real()))
1309         return complex<_Tp>(std::abs(__x.real()), __x.imag());
1310     return complex<_Tp>(std::cosh(__x.real()) * std::cos(__x.imag()), std::sinh(__x.real()) * std::sin(__x.imag()));
1313 // tanh
1315 template<class _Tp>
1316 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1317 tanh(const complex<_Tp>& __x)
1319     if (std::__constexpr_isinf(__x.real()))
1320     {
1321         if (!std::__constexpr_isfinite(__x.imag()))
1322             return complex<_Tp>(std::copysign(_Tp(1), __x.real()), _Tp(0));
1323         return complex<_Tp>(std::copysign(_Tp(1), __x.real()), std::copysign(_Tp(0), std::sin(_Tp(2) * __x.imag())));
1324     }
1325     if (std::__constexpr_isnan(__x.real()) && __x.imag() == 0)
1326         return __x;
1327     _Tp __2r(_Tp(2) * __x.real());
1328     _Tp __2i(_Tp(2) * __x.imag());
1329     _Tp __d(std::cosh(__2r) + std::cos(__2i));
1330     _Tp __2rsh(std::sinh(__2r));
1331     if (std::__constexpr_isinf(__2rsh) && std::__constexpr_isinf(__d))
1332         return complex<_Tp>(__2rsh > _Tp(0) ? _Tp(1) : _Tp(-1),
1333                             __2i > _Tp(0) ? _Tp(0) : _Tp(-0.));
1334     return  complex<_Tp>(__2rsh/__d, std::sin(__2i)/__d);
1337 // asin
1339 template<class _Tp>
1340 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1341 asin(const complex<_Tp>& __x)
1343     complex<_Tp> __z = std::asinh(complex<_Tp>(-__x.imag(), __x.real()));
1344     return complex<_Tp>(__z.imag(), -__z.real());
1347 // acos
1349 template<class _Tp>
1350 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1351 acos(const complex<_Tp>& __x)
1353     const _Tp __pi(atan2(+0., -0.));
1354     if (std::__constexpr_isinf(__x.real()))
1355     {
1356         if (std::__constexpr_isnan(__x.imag()))
1357             return complex<_Tp>(__x.imag(), __x.real());
1358         if (std::__constexpr_isinf(__x.imag()))
1359         {
1360             if (__x.real() < _Tp(0))
1361                 return complex<_Tp>(_Tp(0.75) * __pi, -__x.imag());
1362             return complex<_Tp>(_Tp(0.25) * __pi, -__x.imag());
1363         }
1364         if (__x.real() < _Tp(0))
1365             return complex<_Tp>(__pi, std::signbit(__x.imag()) ? -__x.real() : __x.real());
1366         return complex<_Tp>(_Tp(0), std::signbit(__x.imag()) ? __x.real() : -__x.real());
1367     }
1368     if (std::__constexpr_isnan(__x.real()))
1369     {
1370         if (std::__constexpr_isinf(__x.imag()))
1371             return complex<_Tp>(__x.real(), -__x.imag());
1372         return complex<_Tp>(__x.real(), __x.real());
1373     }
1374     if (std::__constexpr_isinf(__x.imag()))
1375         return complex<_Tp>(__pi/_Tp(2), -__x.imag());
1376     if (__x.real() == 0 && (__x.imag() == 0 || std::isnan(__x.imag())))
1377         return complex<_Tp>(__pi/_Tp(2), -__x.imag());
1378     complex<_Tp> __z = std::log(__x + std::sqrt(std::__sqr(__x) - _Tp(1)));
1379     if (std::signbit(__x.imag()))
1380         return complex<_Tp>(std::abs(__z.imag()), std::abs(__z.real()));
1381     return complex<_Tp>(std::abs(__z.imag()), -std::abs(__z.real()));
1384 // atan
1386 template<class _Tp>
1387 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1388 atan(const complex<_Tp>& __x)
1390     complex<_Tp> __z = std::atanh(complex<_Tp>(-__x.imag(), __x.real()));
1391     return complex<_Tp>(__z.imag(), -__z.real());
1394 // sin
1396 template<class _Tp>
1397 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1398 sin(const complex<_Tp>& __x)
1400     complex<_Tp> __z = std::sinh(complex<_Tp>(-__x.imag(), __x.real()));
1401     return complex<_Tp>(__z.imag(), -__z.real());
1404 // cos
1406 template<class _Tp>
1407 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1408 complex<_Tp>
1409 cos(const complex<_Tp>& __x)
1411     return std::cosh(complex<_Tp>(-__x.imag(), __x.real()));
1414 // tan
1416 template<class _Tp>
1417 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp>
1418 tan(const complex<_Tp>& __x)
1420     complex<_Tp> __z = std::tanh(complex<_Tp>(-__x.imag(), __x.real()));
1421     return complex<_Tp>(__z.imag(), -__z.real());
1424 #if !defined(_LIBCPP_HAS_NO_LOCALIZATION)
1425 template<class _Tp, class _CharT, class _Traits>
1426 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI basic_istream<_CharT, _Traits>&
1427 operator>>(basic_istream<_CharT, _Traits>& __is, complex<_Tp>& __x)
1429     if (__is.good())
1430     {
1431         std::ws(__is);
1432         if (__is.peek() == _CharT('('))
1433         {
1434             __is.get();
1435             _Tp __r;
1436             __is >> __r;
1437             if (!__is.fail())
1438             {
1439                 std::ws(__is);
1440                 _CharT __c = __is.peek();
1441                 if (__c == _CharT(','))
1442                 {
1443                     __is.get();
1444                     _Tp __i;
1445                     __is >> __i;
1446                     if (!__is.fail())
1447                     {
1448                         std::ws(__is);
1449                         __c = __is.peek();
1450                         if (__c == _CharT(')'))
1451                         {
1452                             __is.get();
1453                             __x = complex<_Tp>(__r, __i);
1454                         }
1455                         else
1456                             __is.setstate(__is.failbit);
1457                     }
1458                     else
1459                         __is.setstate(__is.failbit);
1460                 }
1461                 else if (__c == _CharT(')'))
1462                 {
1463                     __is.get();
1464                     __x = complex<_Tp>(__r, _Tp(0));
1465                 }
1466                 else
1467                     __is.setstate(__is.failbit);
1468             }
1469             else
1470                 __is.setstate(__is.failbit);
1471         }
1472         else
1473         {
1474             _Tp __r;
1475             __is >> __r;
1476             if (!__is.fail())
1477                 __x = complex<_Tp>(__r, _Tp(0));
1478             else
1479                 __is.setstate(__is.failbit);
1480         }
1481     }
1482     else
1483         __is.setstate(__is.failbit);
1484     return __is;
1487 template<class _Tp, class _CharT, class _Traits>
1488 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1489 operator<<(basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os, const complex<_Tp>& __x)
1491     basic_ostringstream<_CharT, _Traits> __s;
1492     __s.flags(__os.flags());
1493     __s.imbue(__os.getloc());
1494     __s.precision(__os.precision());
1495     __s << '(' << __x.real() << ',' << __x.imag() << ')';
1496     return __os << __s.str();
1498 #endif // !_LIBCPP_HAS_NO_LOCALIZATION
1500 #if _LIBCPP_STD_VER >= 14
1501 // Literal suffix for complex number literals [complex.literals]
1502 inline namespace literals
1504   inline namespace complex_literals
1505   {
1506     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr complex<long double> operator""il(long double __im)
1507     {
1508         return { 0.0l, __im };
1509     }
1511     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr complex<long double> operator""il(unsigned long long __im)
1512     {
1513         return { 0.0l, static_cast<long double>(__im) };
1514     }
1517     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr complex<double> operator""i(long double __im)
1518     {
1519         return { 0.0, static_cast<double>(__im) };
1520     }
1522     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr complex<double> operator""i(unsigned long long __im)
1523     {
1524         return { 0.0, static_cast<double>(__im) };
1525     }
1528     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr complex<float> operator""if(long double __im)
1529     {
1530         return { 0.0f, static_cast<float>(__im) };
1531     }
1533     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr complex<float> operator""if(unsigned long long __im)
1534     {
1535         return { 0.0f, static_cast<float>(__im) };
1536     }
1537   } // namespace complex_literals
1538 } // namespace literals
1539 #endif
1541 _LIBCPP_END_NAMESPACE_STD
1543 #if !defined(_LIBCPP_REMOVE_TRANSITIVE_INCLUDES) && _LIBCPP_STD_VER <= 20
1544 #  include <iosfwd>
1545 #  include <stdexcept>
1546 #  include <type_traits>
1547 #endif
1549 #endif // _LIBCPP_COMPLEX