c++ - 混合使用 C(99) 和 C++ 的复数类型

Question

我正在编写一个数学库，它的核心是 C++。稍后它可能会在纯 C 中实现(我想是 C99)。我想我需要一个类似 C 的 API，这样我就可以得到 Python 和 matlab 之类的东西来使用这个库。我的印象是用 C++ 做这件事很痛苦。

那么在 double complex *some_array_in_C99 之间是否有好的或标准或正确的方式进行转换？ , 和 complex<double> *some_array_in_cpp ？

我可以使用 void *指针，但我不确定这是否好。

这可能有点挑剔，因为 ctypes 似乎可以与 complex<double> 一起正常工作，但我担心 matlab 和其他可能的数值环境。

Answer 1

C99 和 C++0x 标准都规定它们各自的 double 复数类型必须具有与两个 double 组相同的对齐和布局。这意味着您可以将参数作为 void * 传递并让您的例程(相对)容易地从任何一种语言调用，这是许 multimap 书馆采用的方法。

C++0x 标准保证(§26.4)reinterpret_cast的 std::complex<double>*至 double*会做正确的事；如果我没记错的话，这在标准的早期版本中并没有明确规定。如果您愿意以 C++0x 为目标，您可以使用它来为您的界面做一些更清洁的事情。

鉴于实际布局和对齐规范的定义是一致的，我很想只根据语言在头文件中设置类型；您的实现可以使用任何一种语言，并且数据将以任何一种方式在内存中正确布局。我不确定 MATLAB 是如何在内部做事的，所以我不知道这是否与 MATLAB 兼容；如果他们使用标准的 LAPACK 方法，那么它将在许多但不是所有平台上的所有情况下都适用； LAPACK 定义了自己的 double complex输入 struct有两个double成员，它们通常在内存中以相同的方式布局(这不能保证)，但在某些平台上可能遵循不同的调用约定。