[IRBuilder] Refactor FMF interface (#121657)
[llvm-project.git] / libcxx / include / complex
blobbc73f313c2ce162fbb765600cc03a20d5f4a4157
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   // [complex.tuple], tuple interface
231   template<class T> struct tuple_size;                               // Since C++26
232   template<size_t I, class T> struct tuple_element;                  // Since C++26
233   template<class T> struct tuple_size<complex<T>>;                   // Since C++26
234   template<size_t I, class T> struct tuple_element<I, complex<T>>;   // Since C++26
235   template<size_t I, class T>
236     constexpr T& get(complex<T>&) noexcept;                          // Since C++26
237   template<size_t I, class T>
238     constexpr T&& get(complex<T>&&) noexcept;                        // Since C++26
239   template<size_t I, class T>
240     constexpr const T& get(const complex<T>&) noexcept;              // Since C++26
241   template<size_t I, class T>
242     constexpr const T&& get(const complex<T>&&) noexcept;            // Since C++26
244   // [complex.literals], complex literals
245   inline namespace literals {
246   inline namespace complex_literals {
247     constexpr complex<long double> operator""il(long double);        // Since C++14
248     constexpr complex<long double> operator""il(unsigned long long); // Since C++14
249     constexpr complex<double> operator""i(long double);              // Since C++14
250     constexpr complex<double> operator""i(unsigned long long);       // Since C++14
251     constexpr complex<float> operator""if(long double);              // Since C++14
252     constexpr complex<float> operator""if(unsigned long long);       // Since C++14
253   }
254   }
255 }  // std
259 #if __cplusplus < 201103L && defined(_LIBCPP_USE_FROZEN_CXX03_HEADERS)
260 #  include <__cxx03/complex>
261 #else
262 #  include <__config>
263 #  include <__fwd/complex.h>
264 #  include <__fwd/tuple.h>
265 #  include <__tuple/tuple_element.h>
266 #  include <__tuple/tuple_size.h>
267 #  include <__type_traits/conditional.h>
268 #  include <__utility/move.h>
269 #  include <cmath>
270 #  include <version>
272 #  if _LIBCPP_HAS_LOCALIZATION
273 #    include <sstream> // for std::basic_ostringstream
274 #  endif
276 #  if !defined(_LIBCPP_HAS_NO_PRAGMA_SYSTEM_HEADER)
277 #    pragma GCC system_header
278 #  endif
280 _LIBCPP_PUSH_MACROS
281 #  include <__undef_macros>
283 _LIBCPP_BEGIN_NAMESPACE_STD
285 template <class _Tp>
286 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex;
288 template <class _Tp, __enable_if_t<is_floating_point<_Tp>::value, int> = 0>
289 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
290 operator*(const complex<_Tp>& __z, const complex<_Tp>& __w);
292 template <class _Tp, __enable_if_t<!is_floating_point<_Tp>::value, int> = 0>
293 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
294 operator*(const complex<_Tp>& __z, const complex<_Tp>& __w);
296 template <class _Tp, __enable_if_t<is_floating_point<_Tp>::value, int> = 0>
297 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
298 operator/(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y);
300 template <class _Tp, __enable_if_t<!is_floating_point<_Tp>::value, int> = 0>
301 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
302 operator/(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y);
304 template <class _Tp>
305 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex {
306 public:
307   typedef _Tp value_type;
309 private:
310   value_type __re_;
311   value_type __im_;
313 public:
314   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14
315   complex(const value_type& __re = value_type(), const value_type& __im = value_type())
316       : __re_(__re), __im_(__im) {}
317   template <class _Xp>
318   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 complex(const complex<_Xp>& __c)
319       : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
321   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 value_type real() const { return __re_; }
322   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 value_type imag() const { return __im_; }
324   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void real(value_type __re) { __re_ = __re; }
325   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void imag(value_type __im) { __im_ = __im; }
327   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator=(const value_type& __re) {
328     __re_ = __re;
329     __im_ = value_type();
330     return *this;
331   }
332   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(const value_type& __re) {
333     __re_ += __re;
334     return *this;
335   }
336   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(const value_type& __re) {
337     __re_ -= __re;
338     return *this;
339   }
340   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(const value_type& __re) {
341     __re_ *= __re;
342     __im_ *= __re;
343     return *this;
344   }
345   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(const value_type& __re) {
346     __re_ /= __re;
347     __im_ /= __re;
348     return *this;
349   }
351   template <class _Xp>
352   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator=(const complex<_Xp>& __c) {
353     __re_ = __c.real();
354     __im_ = __c.imag();
355     return *this;
356   }
357   template <class _Xp>
358   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(const complex<_Xp>& __c) {
359     __re_ += __c.real();
360     __im_ += __c.imag();
361     return *this;
362   }
363   template <class _Xp>
364   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(const complex<_Xp>& __c) {
365     __re_ -= __c.real();
366     __im_ -= __c.imag();
367     return *this;
368   }
369   template <class _Xp>
370   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(const complex<_Xp>& __c) {
371     *this = *this * complex(__c.real(), __c.imag());
372     return *this;
373   }
374   template <class _Xp>
375   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(const complex<_Xp>& __c) {
376     *this = *this / complex(__c.real(), __c.imag());
377     return *this;
378   }
380 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 26
381   template <size_t _Ip, class _Xp>
382   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr _Xp& get(complex<_Xp>&) noexcept;
384   template <size_t _Ip, class _Xp>
385   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr _Xp&& get(complex<_Xp>&&) noexcept;
387   template <size_t _Ip, class _Xp>
388   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const _Xp& get(const complex<_Xp>&) noexcept;
390   template <size_t _Ip, class _Xp>
391   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const _Xp&& get(const complex<_Xp>&&) noexcept;
392 #  endif
395 template <>
396 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex<double>;
397 template <>
398 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex<long double>;
400 struct __from_builtin_tag {};
402 template <class _Tp>
403 using __complex_t =
404     __conditional_t<is_same<_Tp, float>::value,
405                     _Complex float,
406                     __conditional_t<is_same<_Tp, double>::value, _Complex double, _Complex long double> >;
408 template <class _Tp>
409 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR __complex_t<_Tp> __make_complex(_Tp __re, _Tp __im) {
410 #  if __has_builtin(__builtin_complex)
411   return __builtin_complex(__re, __im);
412 #  else
413   return __complex_t<_Tp>{__re, __im};
414 #  endif
417 template <>
418 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex<float> {
419   float __re_;
420   float __im_;
422 public:
423   typedef float value_type;
425   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR complex(float __re = 0.0f, float __im = 0.0f) : __re_(__re), __im_(__im) {}
427   template <class _Tag, __enable_if_t<_IsSame<_Tag, __from_builtin_tag>::value, int> = 0>
428   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR explicit complex(_Tag, _Complex float __v)
429       : __re_(__real__ __v), __im_(__imag__ __v) {}
431   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI explicit _LIBCPP_CONSTEXPR complex(const complex<double>& __c);
432   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI explicit _LIBCPP_CONSTEXPR complex(const complex<long double>& __c);
434   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR float real() const { return __re_; }
435   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR float imag() const { return __im_; }
437   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void real(value_type __re) { __re_ = __re; }
438   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void imag(value_type __im) { __im_ = __im; }
440   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR _Complex float __builtin() const { return std::__make_complex(__re_, __im_); }
441   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 void __builtin(_Complex float __f) {
442     __re_ = __real__ __f;
443     __im_ = __imag__ __f;
444   }
446   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator=(float __re) {
447     __re_ = __re;
448     __im_ = value_type();
449     return *this;
450   }
451   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(float __re) {
452     __re_ += __re;
453     return *this;
454   }
455   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(float __re) {
456     __re_ -= __re;
457     return *this;
458   }
459   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(float __re) {
460     __re_ *= __re;
461     __im_ *= __re;
462     return *this;
463   }
464   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(float __re) {
465     __re_ /= __re;
466     __im_ /= __re;
467     return *this;
468   }
470   template <class _Xp>
471   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator=(const complex<_Xp>& __c) {
472     __re_ = __c.real();
473     __im_ = __c.imag();
474     return *this;
475   }
476   template <class _Xp>
477   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(const complex<_Xp>& __c) {
478     __re_ += __c.real();
479     __im_ += __c.imag();
480     return *this;
481   }
482   template <class _Xp>
483   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(const complex<_Xp>& __c) {
484     __re_ -= __c.real();
485     __im_ -= __c.imag();
486     return *this;
487   }
488   template <class _Xp>
489   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(const complex<_Xp>& __c) {
490     *this = *this * complex(__c.real(), __c.imag());
491     return *this;
492   }
493   template <class _Xp>
494   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(const complex<_Xp>& __c) {
495     *this = *this / complex(__c.real(), __c.imag());
496     return *this;
497   }
499 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 26
500   template <size_t _Ip, class _Xp>
501   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr _Xp& get(complex<_Xp>&) noexcept;
503   template <size_t _Ip, class _Xp>
504   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr _Xp&& get(complex<_Xp>&&) noexcept;
506   template <size_t _Ip, class _Xp>
507   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const _Xp& get(const complex<_Xp>&) noexcept;
509   template <size_t _Ip, class _Xp>
510   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const _Xp&& get(const complex<_Xp>&&) noexcept;
511 #  endif
514 template <>
515 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex<double> {
516   double __re_;
517   double __im_;
519 public:
520   typedef double value_type;
522   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR complex(double __re = 0.0, double __im = 0.0) : __re_(__re), __im_(__im) {}
524   template <class _Tag, __enable_if_t<_IsSame<_Tag, __from_builtin_tag>::value, int> = 0>
525   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR explicit complex(_Tag, _Complex double __v)
526       : __re_(__real__ __v), __im_(__imag__ __v) {}
528   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR complex(const complex<float>& __c);
529   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI explicit _LIBCPP_CONSTEXPR complex(const complex<long double>& __c);
531   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR double real() const { return __re_; }
532   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR double imag() const { return __im_; }
534   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void real(value_type __re) { __re_ = __re; }
535   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void imag(value_type __im) { __im_ = __im; }
537   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR _Complex double __builtin() const {
538     return std::__make_complex(__re_, __im_);
539   }
541   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 void __builtin(_Complex double __f) {
542     __re_ = __real__ __f;
543     __im_ = __imag__ __f;
544   }
546   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator=(double __re) {
547     __re_ = __re;
548     __im_ = value_type();
549     return *this;
550   }
551   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(double __re) {
552     __re_ += __re;
553     return *this;
554   }
555   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(double __re) {
556     __re_ -= __re;
557     return *this;
558   }
559   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(double __re) {
560     __re_ *= __re;
561     __im_ *= __re;
562     return *this;
563   }
564   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(double __re) {
565     __re_ /= __re;
566     __im_ /= __re;
567     return *this;
568   }
570   template <class _Xp>
571   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator=(const complex<_Xp>& __c) {
572     __re_ = __c.real();
573     __im_ = __c.imag();
574     return *this;
575   }
576   template <class _Xp>
577   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(const complex<_Xp>& __c) {
578     __re_ += __c.real();
579     __im_ += __c.imag();
580     return *this;
581   }
582   template <class _Xp>
583   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(const complex<_Xp>& __c) {
584     __re_ -= __c.real();
585     __im_ -= __c.imag();
586     return *this;
587   }
588   template <class _Xp>
589   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(const complex<_Xp>& __c) {
590     *this = *this * complex(__c.real(), __c.imag());
591     return *this;
592   }
593   template <class _Xp>
594   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(const complex<_Xp>& __c) {
595     *this = *this / complex(__c.real(), __c.imag());
596     return *this;
597   }
599 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 26
600   template <size_t _Ip, class _Xp>
601   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr _Xp& get(complex<_Xp>&) noexcept;
603   template <size_t _Ip, class _Xp>
604   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr _Xp&& get(complex<_Xp>&&) noexcept;
606   template <size_t _Ip, class _Xp>
607   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const _Xp& get(const complex<_Xp>&) noexcept;
609   template <size_t _Ip, class _Xp>
610   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const _Xp&& get(const complex<_Xp>&&) noexcept;
611 #  endif
614 template <>
615 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS complex<long double> {
616   long double __re_;
617   long double __im_;
619 public:
620   typedef long double value_type;
622   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR complex(long double __re = 0.0L, long double __im = 0.0L)
623       : __re_(__re), __im_(__im) {}
625   template <class _Tag, __enable_if_t<_IsSame<_Tag, __from_builtin_tag>::value, int> = 0>
626   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR explicit complex(_Tag, _Complex long double __v)
627       : __re_(__real__ __v), __im_(__imag__ __v) {}
629   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR complex(const complex<float>& __c);
630   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR complex(const complex<double>& __c);
632   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR long double real() const { return __re_; }
633   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR long double imag() const { return __im_; }
635   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void real(value_type __re) { __re_ = __re; }
636   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 void imag(value_type __im) { __im_ = __im; }
638   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR _Complex long double __builtin() const {
639     return std::__make_complex(__re_, __im_);
640   }
642   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 void __builtin(_Complex long double __f) {
643     __re_ = __real__ __f;
644     __im_ = __imag__ __f;
645   }
647   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator=(long double __re) {
648     __re_ = __re;
649     __im_ = value_type();
650     return *this;
651   }
652   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(long double __re) {
653     __re_ += __re;
654     return *this;
655   }
656   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(long double __re) {
657     __re_ -= __re;
658     return *this;
659   }
660   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(long double __re) {
661     __re_ *= __re;
662     __im_ *= __re;
663     return *this;
664   }
665   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(long double __re) {
666     __re_ /= __re;
667     __im_ /= __re;
668     return *this;
669   }
671   template <class _Xp>
672   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator=(const complex<_Xp>& __c) {
673     __re_ = __c.real();
674     __im_ = __c.imag();
675     return *this;
676   }
677   template <class _Xp>
678   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator+=(const complex<_Xp>& __c) {
679     __re_ += __c.real();
680     __im_ += __c.imag();
681     return *this;
682   }
683   template <class _Xp>
684   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator-=(const complex<_Xp>& __c) {
685     __re_ -= __c.real();
686     __im_ -= __c.imag();
687     return *this;
688   }
689   template <class _Xp>
690   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator*=(const complex<_Xp>& __c) {
691     *this = *this * complex(__c.real(), __c.imag());
692     return *this;
693   }
694   template <class _Xp>
695   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex& operator/=(const complex<_Xp>& __c) {
696     *this = *this / complex(__c.real(), __c.imag());
697     return *this;
698   }
700 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 26
701   template <size_t _Ip, class _Xp>
702   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr _Xp& get(complex<_Xp>&) noexcept;
704   template <size_t _Ip, class _Xp>
705   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr _Xp&& get(complex<_Xp>&&) noexcept;
707   template <size_t _Ip, class _Xp>
708   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const _Xp& get(const complex<_Xp>&) noexcept;
710   template <size_t _Ip, class _Xp>
711   friend _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const _Xp&& get(const complex<_Xp>&&) noexcept;
712 #  endif
715 inline _LIBCPP_CONSTEXPR complex<float>::complex(const complex<double>& __c) : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
717 inline _LIBCPP_CONSTEXPR complex<float>::complex(const complex<long double>& __c)
718     : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
720 inline _LIBCPP_CONSTEXPR complex<double>::complex(const complex<float>& __c) : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
722 inline _LIBCPP_CONSTEXPR complex<double>::complex(const complex<long double>& __c)
723     : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
725 inline _LIBCPP_CONSTEXPR complex<long double>::complex(const complex<float>& __c)
726     : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
728 inline _LIBCPP_CONSTEXPR complex<long double>::complex(const complex<double>& __c)
729     : __re_(__c.real()), __im_(__c.imag()) {}
731 // 26.3.6 operators:
733 template <class _Tp>
734 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
735 operator+(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y) {
736   complex<_Tp> __t(__x);
737   __t += __y;
738   return __t;
741 template <class _Tp>
742 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
743 operator+(const complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y) {
744   complex<_Tp> __t(__x);
745   __t += __y;
746   return __t;
749 template <class _Tp>
750 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
751 operator+(const _Tp& __x, const complex<_Tp>& __y) {
752   complex<_Tp> __t(__y);
753   __t += __x;
754   return __t;
757 template <class _Tp>
758 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
759 operator-(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y) {
760   complex<_Tp> __t(__x);
761   __t -= __y;
762   return __t;
765 template <class _Tp>
766 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
767 operator-(const complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y) {
768   complex<_Tp> __t(__x);
769   __t -= __y;
770   return __t;
773 template <class _Tp>
774 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
775 operator-(const _Tp& __x, const complex<_Tp>& __y) {
776   complex<_Tp> __t(-__y);
777   __t += __x;
778   return __t;
781 template <class _Tp, __enable_if_t<is_floating_point<_Tp>::value, int> >
782 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
783 operator*(const complex<_Tp>& __lhs, const complex<_Tp>& __rhs) {
784   return complex<_Tp>(__from_builtin_tag(), __lhs.__builtin() * __rhs.__builtin());
787 template <class _Tp, __enable_if_t<!is_floating_point<_Tp>::value, int> >
788 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
789 operator*(const complex<_Tp>& __z, const complex<_Tp>& __w) {
790   _Tp __a = __z.real();
791   _Tp __b = __z.imag();
792   _Tp __c = __w.real();
793   _Tp __d = __w.imag();
795   return complex<_Tp>((__a * __c) - (__b * __d), (__a * __d) + (__b * __c));
798 template <class _Tp>
799 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
800 operator*(const complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y) {
801   complex<_Tp> __t(__x);
802   __t *= __y;
803   return __t;
806 template <class _Tp>
807 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
808 operator*(const _Tp& __x, const complex<_Tp>& __y) {
809   complex<_Tp> __t(__y);
810   __t *= __x;
811   return __t;
814 template <class _Tp, __enable_if_t<is_floating_point<_Tp>::value, int> >
815 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
816 operator/(const complex<_Tp>& __lhs, const complex<_Tp>& __rhs) {
817   return complex<_Tp>(__from_builtin_tag(), __lhs.__builtin() / __rhs.__builtin());
820 template <class _Tp, __enable_if_t<!is_floating_point<_Tp>::value, int> >
821 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
822 operator/(const complex<_Tp>& __z, const complex<_Tp>& __w) {
823   _Tp __a = __z.real();
824   _Tp __b = __z.imag();
825   _Tp __c = __w.real();
826   _Tp __d = __w.imag();
828   _Tp __denom = __c * __c + __d * __d;
829   return complex<_Tp>((__a * __c + __b * __d) / __denom, (__b * __c - __a * __d) / __denom);
832 template <class _Tp>
833 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
834 operator/(const complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y) {
835   return complex<_Tp>(__x.real() / __y, __x.imag() / __y);
838 template <class _Tp>
839 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp>
840 operator/(const _Tp& __x, const complex<_Tp>& __y) {
841   complex<_Tp> __t(__x);
842   __t /= __y;
843   return __t;
846 template <class _Tp>
847 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp> operator+(const complex<_Tp>& __x) {
848   return __x;
851 template <class _Tp>
852 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp> operator-(const complex<_Tp>& __x) {
853   return complex<_Tp>(-__x.real(), -__x.imag());
856 template <class _Tp>
857 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 bool
858 operator==(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y) {
859   return __x.real() == __y.real() && __x.imag() == __y.imag();
862 template <class _Tp>
863 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 bool operator==(const complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y) {
864   return __x.real() == __y && __x.imag() == 0;
867 #  if _LIBCPP_STD_VER <= 17
869 template <class _Tp>
870 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 bool operator==(const _Tp& __x, const complex<_Tp>& __y) {
871   return __x == __y.real() && 0 == __y.imag();
874 template <class _Tp>
875 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 bool
876 operator!=(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y) {
877   return !(__x == __y);
880 template <class _Tp>
881 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 bool operator!=(const complex<_Tp>& __x, const _Tp& __y) {
882   return !(__x == __y);
885 template <class _Tp>
886 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 bool operator!=(const _Tp& __x, const complex<_Tp>& __y) {
887   return !(__x == __y);
890 #  endif
892 // 26.3.7 values:
894 template <class _Tp, bool = is_integral<_Tp>::value, bool = is_floating_point<_Tp>::value >
895 struct __libcpp_complex_overload_traits {};
897 // Integral Types
898 template <class _Tp>
899 struct __libcpp_complex_overload_traits<_Tp, true, false> {
900   typedef double _ValueType;
901   typedef complex<double> _ComplexType;
904 // Floating point types
905 template <class _Tp>
906 struct __libcpp_complex_overload_traits<_Tp, false, true> {
907   typedef _Tp _ValueType;
908   typedef complex<_Tp> _ComplexType;
911 // real
913 template <class _Tp>
914 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 _Tp real(const complex<_Tp>& __c) {
915   return __c.real();
918 template <class _Tp>
919 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ValueType
920 real(_Tp __re) {
921   return __re;
924 // imag
926 template <class _Tp>
927 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 _Tp imag(const complex<_Tp>& __c) {
928   return __c.imag();
931 template <class _Tp>
932 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX14 typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ValueType
933 imag(_Tp) {
934   return 0;
937 // abs
939 template <class _Tp>
940 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _Tp abs(const complex<_Tp>& __c) {
941   return std::hypot(__c.real(), __c.imag());
944 // arg
946 template <class _Tp>
947 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _Tp arg(const complex<_Tp>& __c) {
948   return std::atan2(__c.imag(), __c.real());
951 template <class _Tp, __enable_if_t<is_same<_Tp, long double>::value, int> = 0>
952 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI long double arg(_Tp __re) {
953   return std::atan2l(0.L, __re);
956 template <class _Tp, __enable_if_t<is_integral<_Tp>::value || is_same<_Tp, double>::value, int> = 0>
957 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI double arg(_Tp __re) {
958   return std::atan2(0., __re);
961 template <class _Tp, __enable_if_t<is_same<_Tp, float>::value, int> = 0>
962 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI float arg(_Tp __re) {
963   return std::atan2f(0.F, __re);
966 // norm
968 template <class _Tp>
969 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 _Tp norm(const complex<_Tp>& __c) {
970   if (std::__constexpr_isinf(__c.real()))
971     return std::abs(__c.real());
972   if (std::__constexpr_isinf(__c.imag()))
973     return std::abs(__c.imag());
974   return __c.real() * __c.real() + __c.imag() * __c.imag();
977 template <class _Tp>
978 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ValueType
979 norm(_Tp __re) {
980   typedef typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ValueType _ValueType;
981   return static_cast<_ValueType>(__re) * __re;
984 // conj
986 template <class _Tp>
987 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 complex<_Tp> conj(const complex<_Tp>& __c) {
988   return complex<_Tp>(__c.real(), -__c.imag());
991 template <class _Tp>
992 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI _LIBCPP_CONSTEXPR_SINCE_CXX20 typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ComplexType
993 conj(_Tp __re) {
994   typedef typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ComplexType _ComplexType;
995   return _ComplexType(__re);
998 // proj
1000 template <class _Tp>
1001 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> proj(const complex<_Tp>& __c) {
1002   complex<_Tp> __r = __c;
1003   if (std::isinf(__c.real()) || std::isinf(__c.imag()))
1004     __r = complex<_Tp>(INFINITY, std::copysign(_Tp(0), __c.imag()));
1005   return __r;
1008 template <class _Tp, __enable_if_t<is_floating_point<_Tp>::value, int> = 0>
1009 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ComplexType proj(_Tp __re) {
1010   if (std::isinf(__re))
1011     __re = std::abs(__re);
1012   return complex<_Tp>(__re);
1015 template <class _Tp, __enable_if_t<is_integral<_Tp>::value, int> = 0>
1016 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ComplexType proj(_Tp __re) {
1017   typedef typename __libcpp_complex_overload_traits<_Tp>::_ComplexType _ComplexType;
1018   return _ComplexType(__re);
1021 // polar
1023 template <class _Tp>
1024 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> polar(const _Tp& __rho, const _Tp& __theta = _Tp()) {
1025   if (std::isnan(__rho) || std::signbit(__rho))
1026     return complex<_Tp>(_Tp(NAN), _Tp(NAN));
1027   if (std::isnan(__theta)) {
1028     if (std::isinf(__rho))
1029       return complex<_Tp>(__rho, __theta);
1030     return complex<_Tp>(__theta, __theta);
1031   }
1032   if (std::isinf(__theta)) {
1033     if (std::isinf(__rho))
1034       return complex<_Tp>(__rho, _Tp(NAN));
1035     return complex<_Tp>(_Tp(NAN), _Tp(NAN));
1036   }
1037   _Tp __x = __rho * std::cos(__theta);
1038   if (std::isnan(__x))
1039     __x = 0;
1040   _Tp __y = __rho * std::sin(__theta);
1041   if (std::isnan(__y))
1042     __y = 0;
1043   return complex<_Tp>(__x, __y);
1046 // log
1048 template <class _Tp>
1049 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> log(const complex<_Tp>& __x) {
1050   return complex<_Tp>(std::log(std::abs(__x)), std::arg(__x));
1053 // log10
1055 template <class _Tp>
1056 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> log10(const complex<_Tp>& __x) {
1057   return std::log(__x) / std::log(_Tp(10));
1060 // sqrt
1062 template <class _Tp>
1063 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> sqrt(const complex<_Tp>& __x) {
1064   if (std::isinf(__x.imag()))
1065     return complex<_Tp>(_Tp(INFINITY), __x.imag());
1066   if (std::isinf(__x.real())) {
1067     if (__x.real() > _Tp(0))
1068       return complex<_Tp>(__x.real(), std::isnan(__x.imag()) ? __x.imag() : std::copysign(_Tp(0), __x.imag()));
1069     return complex<_Tp>(std::isnan(__x.imag()) ? __x.imag() : _Tp(0), std::copysign(__x.real(), __x.imag()));
1070   }
1071   return std::polar(std::sqrt(std::abs(__x)), std::arg(__x) / _Tp(2));
1074 // exp
1076 template <class _Tp>
1077 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> exp(const complex<_Tp>& __x) {
1078   _Tp __i = __x.imag();
1079   if (__i == 0) {
1080     return complex<_Tp>(std::exp(__x.real()), std::copysign(_Tp(0), __x.imag()));
1081   }
1082   if (std::isinf(__x.real())) {
1083     if (__x.real() < _Tp(0)) {
1084       if (!std::isfinite(__i))
1085         __i = _Tp(1);
1086     } else if (__i == 0 || !std::isfinite(__i)) {
1087       if (std::isinf(__i))
1088         __i = _Tp(NAN);
1089       return complex<_Tp>(__x.real(), __i);
1090     }
1091   }
1092   _Tp __e = std::exp(__x.real());
1093   return complex<_Tp>(__e * std::cos(__i), __e * std::sin(__i));
1096 // pow
1098 template <class _Tp>
1099 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> pow(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Tp>& __y) {
1100   return std::exp(__y * std::log(__x));
1103 template <class _Tp, class _Up, __enable_if_t<is_floating_point<_Tp>::value && is_floating_point<_Up>::value, int> = 0>
1104 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<typename __promote<_Tp, _Up>::type>
1105 pow(const complex<_Tp>& __x, const complex<_Up>& __y) {
1106   typedef complex<typename __promote<_Tp, _Up>::type> result_type;
1107   return std::pow(result_type(__x), result_type(__y));
1110 template <class _Tp, class _Up, __enable_if_t<is_floating_point<_Tp>::value && is_arithmetic<_Up>::value, int> = 0>
1111 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<typename __promote<_Tp, _Up>::type> pow(const complex<_Tp>& __x, const _Up& __y) {
1112   typedef complex<typename __promote<_Tp, _Up>::type> result_type;
1113   return std::pow(result_type(__x), result_type(__y));
1116 template <class _Tp, class _Up, __enable_if_t<is_arithmetic<_Tp>::value && is_floating_point<_Up>::value, int> = 0>
1117 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<typename __promote<_Tp, _Up>::type> pow(const _Tp& __x, const complex<_Up>& __y) {
1118   typedef complex<typename __promote<_Tp, _Up>::type> result_type;
1119   return std::pow(result_type(__x), result_type(__y));
1122 // __sqr, computes pow(x, 2)
1124 template <class _Tp>
1125 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> __sqr(const complex<_Tp>& __x) {
1126   return complex<_Tp>((__x.real() - __x.imag()) * (__x.real() + __x.imag()), _Tp(2) * __x.real() * __x.imag());
1129 // asinh
1131 template <class _Tp>
1132 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> asinh(const complex<_Tp>& __x) {
1133   const _Tp __pi(atan2(+0., -0.));
1134   if (std::isinf(__x.real())) {
1135     if (std::isnan(__x.imag()))
1136       return __x;
1137     if (std::isinf(__x.imag()))
1138       return complex<_Tp>(__x.real(), std::copysign(__pi * _Tp(0.25), __x.imag()));
1139     return complex<_Tp>(__x.real(), std::copysign(_Tp(0), __x.imag()));
1140   }
1141   if (std::isnan(__x.real())) {
1142     if (std::isinf(__x.imag()))
1143       return complex<_Tp>(__x.imag(), __x.real());
1144     if (__x.imag() == 0)
1145       return __x;
1146     return complex<_Tp>(__x.real(), __x.real());
1147   }
1148   if (std::isinf(__x.imag()))
1149     return complex<_Tp>(std::copysign(__x.imag(), __x.real()), std::copysign(__pi / _Tp(2), __x.imag()));
1150   complex<_Tp> __z = std::log(__x + std::sqrt(std::__sqr(__x) + _Tp(1)));
1151   return complex<_Tp>(std::copysign(__z.real(), __x.real()), std::copysign(__z.imag(), __x.imag()));
1154 // acosh
1156 template <class _Tp>
1157 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> acosh(const complex<_Tp>& __x) {
1158   const _Tp __pi(atan2(+0., -0.));
1159   if (std::isinf(__x.real())) {
1160     if (std::isnan(__x.imag()))
1161       return complex<_Tp>(std::abs(__x.real()), __x.imag());
1162     if (std::isinf(__x.imag())) {
1163       if (__x.real() > 0)
1164         return complex<_Tp>(__x.real(), std::copysign(__pi * _Tp(0.25), __x.imag()));
1165       else
1166         return complex<_Tp>(-__x.real(), std::copysign(__pi * _Tp(0.75), __x.imag()));
1167     }
1168     if (__x.real() < 0)
1169       return complex<_Tp>(-__x.real(), std::copysign(__pi, __x.imag()));
1170     return complex<_Tp>(__x.real(), std::copysign(_Tp(0), __x.imag()));
1171   }
1172   if (std::isnan(__x.real())) {
1173     if (std::isinf(__x.imag()))
1174       return complex<_Tp>(std::abs(__x.imag()), __x.real());
1175     return complex<_Tp>(__x.real(), __x.real());
1176   }
1177   if (std::isinf(__x.imag()))
1178     return complex<_Tp>(std::abs(__x.imag()), std::copysign(__pi / _Tp(2), __x.imag()));
1179   complex<_Tp> __z = std::log(__x + std::sqrt(std::__sqr(__x) - _Tp(1)));
1180   return complex<_Tp>(std::copysign(__z.real(), _Tp(0)), std::copysign(__z.imag(), __x.imag()));
1183 // atanh
1185 template <class _Tp>
1186 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> atanh(const complex<_Tp>& __x) {
1187   const _Tp __pi(atan2(+0., -0.));
1188   if (std::isinf(__x.imag())) {
1189     return complex<_Tp>(std::copysign(_Tp(0), __x.real()), std::copysign(__pi / _Tp(2), __x.imag()));
1190   }
1191   if (std::isnan(__x.imag())) {
1192     if (std::isinf(__x.real()) || __x.real() == 0)
1193       return complex<_Tp>(std::copysign(_Tp(0), __x.real()), __x.imag());
1194     return complex<_Tp>(__x.imag(), __x.imag());
1195   }
1196   if (std::isnan(__x.real())) {
1197     return complex<_Tp>(__x.real(), __x.real());
1198   }
1199   if (std::isinf(__x.real())) {
1200     return complex<_Tp>(std::copysign(_Tp(0), __x.real()), std::copysign(__pi / _Tp(2), __x.imag()));
1201   }
1202   if (std::abs(__x.real()) == _Tp(1) && __x.imag() == _Tp(0)) {
1203     return complex<_Tp>(std::copysign(_Tp(INFINITY), __x.real()), std::copysign(_Tp(0), __x.imag()));
1204   }
1205   complex<_Tp> __z = std::log((_Tp(1) + __x) / (_Tp(1) - __x)) / _Tp(2);
1206   return complex<_Tp>(std::copysign(__z.real(), __x.real()), std::copysign(__z.imag(), __x.imag()));
1209 // sinh
1211 template <class _Tp>
1212 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> sinh(const complex<_Tp>& __x) {
1213   if (std::isinf(__x.real()) && !std::isfinite(__x.imag()))
1214     return complex<_Tp>(__x.real(), _Tp(NAN));
1215   if (__x.real() == 0 && !std::isfinite(__x.imag()))
1216     return complex<_Tp>(__x.real(), _Tp(NAN));
1217   if (__x.imag() == 0 && !std::isfinite(__x.real()))
1218     return __x;
1219   return complex<_Tp>(std::sinh(__x.real()) * std::cos(__x.imag()), std::cosh(__x.real()) * std::sin(__x.imag()));
1222 // cosh
1224 template <class _Tp>
1225 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> cosh(const complex<_Tp>& __x) {
1226   if (std::isinf(__x.real()) && !std::isfinite(__x.imag()))
1227     return complex<_Tp>(std::abs(__x.real()), _Tp(NAN));
1228   if (__x.real() == 0 && !std::isfinite(__x.imag()))
1229     return complex<_Tp>(_Tp(NAN), __x.real());
1230   if (__x.real() == 0 && __x.imag() == 0)
1231     return complex<_Tp>(_Tp(1), __x.imag());
1232   if (__x.imag() == 0 && !std::isfinite(__x.real()))
1233     return complex<_Tp>(std::abs(__x.real()), __x.imag());
1234   return complex<_Tp>(std::cosh(__x.real()) * std::cos(__x.imag()), std::sinh(__x.real()) * std::sin(__x.imag()));
1237 // tanh
1239 template <class _Tp>
1240 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> tanh(const complex<_Tp>& __x) {
1241   if (std::isinf(__x.real())) {
1242     if (!std::isfinite(__x.imag()))
1243       return complex<_Tp>(std::copysign(_Tp(1), __x.real()), _Tp(0));
1244     return complex<_Tp>(std::copysign(_Tp(1), __x.real()), std::copysign(_Tp(0), std::sin(_Tp(2) * __x.imag())));
1245   }
1246   if (std::isnan(__x.real()) && __x.imag() == 0)
1247     return __x;
1248   _Tp __2r(_Tp(2) * __x.real());
1249   _Tp __2i(_Tp(2) * __x.imag());
1250   _Tp __d(std::cosh(__2r) + std::cos(__2i));
1251   _Tp __2rsh(std::sinh(__2r));
1252   if (std::isinf(__2rsh) && std::isinf(__d))
1253     return complex<_Tp>(__2rsh > _Tp(0) ? _Tp(1) : _Tp(-1), __2i > _Tp(0) ? _Tp(0) : _Tp(-0.));
1254   return complex<_Tp>(__2rsh / __d, std::sin(__2i) / __d);
1257 // asin
1259 template <class _Tp>
1260 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> asin(const complex<_Tp>& __x) {
1261   complex<_Tp> __z = std::asinh(complex<_Tp>(-__x.imag(), __x.real()));
1262   return complex<_Tp>(__z.imag(), -__z.real());
1265 // acos
1267 template <class _Tp>
1268 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> acos(const complex<_Tp>& __x) {
1269   const _Tp __pi(atan2(+0., -0.));
1270   if (std::isinf(__x.real())) {
1271     if (std::isnan(__x.imag()))
1272       return complex<_Tp>(__x.imag(), __x.real());
1273     if (std::isinf(__x.imag())) {
1274       if (__x.real() < _Tp(0))
1275         return complex<_Tp>(_Tp(0.75) * __pi, -__x.imag());
1276       return complex<_Tp>(_Tp(0.25) * __pi, -__x.imag());
1277     }
1278     if (__x.real() < _Tp(0))
1279       return complex<_Tp>(__pi, std::signbit(__x.imag()) ? -__x.real() : __x.real());
1280     return complex<_Tp>(_Tp(0), std::signbit(__x.imag()) ? __x.real() : -__x.real());
1281   }
1282   if (std::isnan(__x.real())) {
1283     if (std::isinf(__x.imag()))
1284       return complex<_Tp>(__x.real(), -__x.imag());
1285     return complex<_Tp>(__x.real(), __x.real());
1286   }
1287   if (std::isinf(__x.imag()))
1288     return complex<_Tp>(__pi / _Tp(2), -__x.imag());
1289   if (__x.real() == 0 && (__x.imag() == 0 || std::isnan(__x.imag())))
1290     return complex<_Tp>(__pi / _Tp(2), -__x.imag());
1291   complex<_Tp> __z = std::log(__x + std::sqrt(std::__sqr(__x) - _Tp(1)));
1292   if (std::signbit(__x.imag()))
1293     return complex<_Tp>(std::abs(__z.imag()), std::abs(__z.real()));
1294   return complex<_Tp>(std::abs(__z.imag()), -std::abs(__z.real()));
1297 // atan
1299 template <class _Tp>
1300 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> atan(const complex<_Tp>& __x) {
1301   complex<_Tp> __z = std::atanh(complex<_Tp>(-__x.imag(), __x.real()));
1302   return complex<_Tp>(__z.imag(), -__z.real());
1305 // sin
1307 template <class _Tp>
1308 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> sin(const complex<_Tp>& __x) {
1309   complex<_Tp> __z = std::sinh(complex<_Tp>(-__x.imag(), __x.real()));
1310   return complex<_Tp>(__z.imag(), -__z.real());
1313 // cos
1315 template <class _Tp>
1316 inline _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> cos(const complex<_Tp>& __x) {
1317   return std::cosh(complex<_Tp>(-__x.imag(), __x.real()));
1320 // tan
1322 template <class _Tp>
1323 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI complex<_Tp> tan(const complex<_Tp>& __x) {
1324   complex<_Tp> __z = std::tanh(complex<_Tp>(-__x.imag(), __x.real()));
1325   return complex<_Tp>(__z.imag(), -__z.real());
1328 #  if _LIBCPP_HAS_LOCALIZATION
1329 template <class _Tp, class _CharT, class _Traits>
1330 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI basic_istream<_CharT, _Traits>&
1331 operator>>(basic_istream<_CharT, _Traits>& __is, complex<_Tp>& __x) {
1332   if (__is.good()) {
1333     std::ws(__is);
1334     if (__is.peek() == _CharT('(')) {
1335       __is.get();
1336       _Tp __r;
1337       __is >> __r;
1338       if (!__is.fail()) {
1339         std::ws(__is);
1340         _CharT __c = __is.peek();
1341         if (__c == _CharT(',')) {
1342           __is.get();
1343           _Tp __i;
1344           __is >> __i;
1345           if (!__is.fail()) {
1346             std::ws(__is);
1347             __c = __is.peek();
1348             if (__c == _CharT(')')) {
1349               __is.get();
1350               __x = complex<_Tp>(__r, __i);
1351             } else
1352               __is.setstate(__is.failbit);
1353           } else
1354             __is.setstate(__is.failbit);
1355         } else if (__c == _CharT(')')) {
1356           __is.get();
1357           __x = complex<_Tp>(__r, _Tp(0));
1358         } else
1359           __is.setstate(__is.failbit);
1360       } else
1361         __is.setstate(__is.failbit);
1362     } else {
1363       _Tp __r;
1364       __is >> __r;
1365       if (!__is.fail())
1366         __x = complex<_Tp>(__r, _Tp(0));
1367       else
1368         __is.setstate(__is.failbit);
1369     }
1370   } else
1371     __is.setstate(__is.failbit);
1372   return __is;
1375 template <class _Tp, class _CharT, class _Traits>
1376 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1377 operator<<(basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os, const complex<_Tp>& __x) {
1378   basic_ostringstream<_CharT, _Traits> __s;
1379   __s.flags(__os.flags());
1380   __s.imbue(__os.getloc());
1381   __s.precision(__os.precision());
1382   __s << '(' << __x.real() << ',' << __x.imag() << ')';
1383   return __os << __s.str();
1385 #  endif // _LIBCPP_HAS_LOCALIZATION
1387 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 26
1389 // [complex.tuple], tuple interface
1391 template <class _Tp>
1392 struct tuple_size<complex<_Tp>> : integral_constant<size_t, 2> {};
1394 template <size_t _Ip, class _Tp>
1395 struct tuple_element<_Ip, complex<_Tp>> {
1396   static_assert(_Ip < 2, "Index value is out of range.");
1397   using type = _Tp;
1400 template <size_t _Ip, class _Xp>
1401 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr _Xp& get(complex<_Xp>& __z) noexcept {
1402   static_assert(_Ip < 2, "Index value is out of range.");
1403   if constexpr (_Ip == 0) {
1404     return __z.__re_;
1405   } else {
1406     return __z.__im_;
1407   }
1410 template <size_t _Ip, class _Xp>
1411 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr _Xp&& get(complex<_Xp>&& __z) noexcept {
1412   static_assert(_Ip < 2, "Index value is out of range.");
1413   if constexpr (_Ip == 0) {
1414     return std::move(__z.__re_);
1415   } else {
1416     return std::move(__z.__im_);
1417   }
1420 template <size_t _Ip, class _Xp>
1421 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const _Xp& get(const complex<_Xp>& __z) noexcept {
1422   static_assert(_Ip < 2, "Index value is out of range.");
1423   if constexpr (_Ip == 0) {
1424     return __z.__re_;
1425   } else {
1426     return __z.__im_;
1427   }
1430 template <size_t _Ip, class _Xp>
1431 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI constexpr const _Xp&& get(const complex<_Xp>&& __z) noexcept {
1432   static_assert(_Ip < 2, "Index value is out of range.");
1433   if constexpr (_Ip == 0) {
1434     return std::move(__z.__re_);
1435   } else {
1436     return std::move(__z.__im_);
1437   }
1440 #  endif // _LIBCPP_STD_VER >= 26
1442 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 14
1443 // Literal suffix for complex number literals [complex.literals]
1444 inline namespace literals {
1445 inline namespace complex_literals {
1446 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI inline constexpr complex<long double> operator""il(long double __im) { return {0.0l, __im}; }
1448 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI inline constexpr complex<long double> operator""il(unsigned long long __im) {
1449   return {0.0l, static_cast<long double>(__im)};
1452 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI inline constexpr complex<double> operator""i(long double __im) {
1453   return {0.0, static_cast<double>(__im)};
1456 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI inline constexpr complex<double> operator""i(unsigned long long __im) {
1457   return {0.0, static_cast<double>(__im)};
1460 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI inline constexpr complex<float> operator""if(long double __im) {
1461   return {0.0f, static_cast<float>(__im)};
1464 _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI inline constexpr complex<float> operator""if(unsigned long long __im) {
1465   return {0.0f, static_cast<float>(__im)};
1467 } // namespace complex_literals
1468 } // namespace literals
1469 #  endif
1471 _LIBCPP_END_NAMESPACE_STD
1473 _LIBCPP_POP_MACROS
1475 #  if !defined(_LIBCPP_REMOVE_TRANSITIVE_INCLUDES) && _LIBCPP_STD_VER <= 20
1476 #    include <iosfwd>
1477 #    include <stdexcept>
1478 #    include <type_traits>
1479 #  endif
1480 #endif // __cplusplus < 201103L && defined(_LIBCPP_USE_FROZEN_CXX03_HEADERS)
1482 #endif // _LIBCPP_COMPLEX