C++. Сборник рецептов

 double rho = 3.0; // длина
 double theta = 3.141592 / 2; // угол
 complex<double> coord = polar(rho, theta);
 cout << 'rho = ' << abs(coord) << ', theta = ' << arg(coord) << endl;
 coord += polar(4.0, 0.0);
 cout << 'rho = ' << abs(coord) << ', theta = ' << arg(coord) << endl;
}

Программа примера 11.34 выдает следующий результат.

rho = 3, theta = 1.5708
rho = 5, theta = 0.643501

Обсуждение

Существует естественная связь между полярными координатами и комплексными числами. Хотя эти понятия в какой-то мере взаимозаменяемы, использование одного и того же типа для представления разных концепций в целом нельзя считать хорошей идеей. Поскольку применение шаблона complex для представления полярных координат не является элегантным решением, я предусмотрел приведенный в примере 11.25 класс полярных координат, допускающий более естественное применение.

Пример 11.35. Класс полярных координат

#include <complex>
#include <iostream>
using namespace std;
template<class T>
struct BasicPolar {
 public typedef BasicPolar self;
 // конструкторы
 BasicPolar() : m() {} BasicPolar(const self& x) : m(x.m) {}
 BasicPolar(const T& rho, const T& theta) : m(polar(rho, theta)) {}
 // операторы присваивания
 self operator-() { return Polar(-m); }
 self& operator+=(const self& x) { m += x.m; return *this; }
 self& operator-=(const self& x) { m -= x.m; return *this; }
 self& operator*=(const self& x) { m *= x.m; return *this; }
 self& operator/=(const self& x) { m /= x.m; return *this; }
 operator complex<T>() const { return m; }
 // открытые функции-члены
 T rho() const { return abs(m); }
 T theta() const { return arg(m); }
 // бинарные операции
 friend self operator+(self x, const self& y) { return x += y; }
 friend self operator-(self x, const self& y) { return x -= y; }
 friend self operator*(self x, const self& y) { return x *= y; }
 friend self operator/(self x, const self& y) { return x /= y; }
 // операторы сравнения
 friend bool operator==(const self& x, const self& y) { return x.m == y.m; }
 friend bool operator!=(const self& x, const self& y) { return x.m ! = y.m; }
private:
 complex<T> m;
};
typedef BasicPolar<double> Polar;
int main() {
 double rho = 3.0; // длина
 double theta = 3.141592 / 2; // угол
 Polar coord(rho, theta);
 cout << 'rho = ' << coord.rho() << ', theta = ' << coord.theta() << endl;
 coord += Polar(4.0, 0.0);
 cout << 'rho = ' << coord.rho() << ', theta = ' << coord.theta() << endl;
 system('pause');
}

В примере 11.35 с помощью typedef я определил тип Polar как специализацию шаблона BasicPolar. Так удобно определять используемый по умолчанию тип, однако вы можете при необходимости специализировать шаблон BasicPolar другим числовым типом. Такой подход используется в стандартной библиотеке в отношении классе string, который является специализацией шаблона basic_string.

11.19. Выполнение операций с битовыми наборами

Проблема

Требуется реализовать основные арифметические операции и операции сравнения для набора бит, рассматривая его как двоичное представление целого числа без знака.

Решение

Программный код примера 11.36 содержит функции, которые позволяют выполнять арифметические операции и операции сравнения с шаблоном класса bitset из заголовочного файла <bitset>, рассматривая его как целый тип без знака.

Пример 11.36. bitset_arithmetic.hpp

#include <stdexcept>
#include <bitset>
bool fullAdder(bool b1, bool b2, bool& carry) {
 bool sum = (b1 ^ b2) ^ carry;
 carry = (b1 && b2) || (b1 && carry) || (b2 && carry);
 return sum;
}
bool fullSubtractor(bool b1, bool b2, bool& borrow) {