Problem mit dem STL -Komplex auf fftw_complex

Question

Das FFTW -Handbuch sagt das ist es fftw_complex Typ ist ein bisschen kompatibel für std::complex<double> Klasse in stl. Aber das funktioniert für mich nicht:

#include <complex>
#include <fftw3.h>
int main()
{
   std::complex<double> x(1,0);
   fftw_complex fx;
   fx = reinterpret_cast<fftw_complex>(x);
}

Dies gibt mir einen Fehler:

error: invalid cast from type ‘std::complex<double>’ to type ‘double [2]’

Was mache ich falsch?

Answer 1

Schreiben Sie Ihren Code wie folgt neu:

#include <complex>
#include <fftw3.h>
int main()
{
   std::complex<double> x(1,0);
   fftw_complex fx;
   memcpy( &fx, &x, sizeof( fftw_complex ) );
}

Jeder Compiler, den ich verwendet habe, optimiert das MemcPy, da er einen festen Kopieren, dh zur Kompilierungszeit und Datenmenge, kopiert.

Dies vermeidet Zeiger -Aliasing -Probleme.

Bearbeiten: Sie können auch strikte Aliasing -Probleme unter Verwendung einer Gewerkschaft wie folgt vermeiden:

#include <complex>
#include <fftw3.h>
int main()
{
   union stdfftw
   {
       std::complex< double > stdc;
       fftw_complex           fftw;
   };
   std::complex<double> x(1,0);
   stdfftw u;
   u.stdc = x;
   fftw_complex fx = u.fftw;
}

Obwohl diese C99 -Regeln (nicht sicher über C ++) als Lesen von einem anderen Mitglied einer Gewerkschaft als auch geschrieben sind, ist nicht definiert. Es funktioniert jedoch bei den meisten Compilern. Persönlich bevorzuge ich meine ursprüngliche Methode.

Answer 2

Die Idee hinter der Bit-Kompatibilität von FFTW_Complex und C99- und C ++-komplexe Typen ist nicht, dass sie leicht voneinander erstellt werden können, sondern dass alle Funktionen in FFTW, die Zeiger auf fftw_complex bringen, auch Zeiger auf C ++ Std :: Komplex bringen können. Daher ist der beste Ansatz wahrscheinlich, std :: komplex <> während Ihres gesamten Programms zu verwenden und Zeiger nur in diese Werte zu konvertieren, wenn sie FFTW -Funktionen aufrufen:

std::vector<std::complex<double> > a1, a2;
....
....
fftw_plan_dft(N, reinterpret_cast<fftw_complex*>(&a1[0]),
                 reinterpret_cast<fftw_complex*>(&a2[0]),
                 FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE);
....

Answer 3

reinterpret_cast funktioniert nur für Zeiger und Referenzen. Sie müssten das also tun:

#include <complex>
#include <fftw3.h>
int main()
{
   std::complex<double> x(1,0);
   fftw_complex fx(*reinterpret_cast<fftw_complex*>(&x));
}

Dies setzt das voraus fftw_complex Hat einen Kopierkonstruktor. Probleme mit striktem Aliasing zu vermeiden, Goz 'Lösung sollte bevorzugt werden.