c语言fft库函数 C语言实现FFT

C语言fft库函数是线程安全吗

是的。

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多线程程序中，线程安全是必须要考虑的因素。C语言中大部分函库函数都是线程安全的，但是也有几个常用函数是线程不安全的，也叫不可重入函数。之所线程不安全，是因为这些系统函数使用了某些全局或者静态变量。

我们知道，全局变量和静态变量分别对应内存中的全局变量区和静态存储区，这些区域都是可以跨函数跨线程访问的。

怎样用C语言实现FFT算法啊？

1、二维FFT相当于对行和列分别进行一维FFT运算。具体的实现办法如下：

先对各行逐一进行一维FFT，然后再对变换后的新矩阵的各列逐一进行一维FFT。相应的伪代码如下所示：

for (int i=0; iM; i++)

FFT_1D(ROW[i]，N);

for (int j=0; jN; j++)

FFT_1D(COL[j]，M);

其中，ROW[i]表示矩阵的第i行。注意这只是一个简单的记法，并不能完全照抄。还需要通过一些语句来生成各行的数据。同理，COL[i]是对矩阵的第i列的一种简单表示方法。

所以，关键是一维FFT算法的实现。

2、例程：

#include stdio.h

#include math.h

#include stdlib.h

#define N 1000

/*定义复数类型*/

typedef struct{

double real;

double img;

}complex;

complex x[N], *W; /*输入序列,变换核*/

int size_x=0;      /*输入序列的大小，在本程序中仅限2的次幂*/

double PI;         /*圆周率*/

void fft();     /*快速傅里叶变换*/

void initW();   /*初始化变换核*/

void change(); /*变址*/

void add(complex ,complex ,complex *); /*复数加法*/

void mul(complex ,complex ,complex *); /*复数乘法*/

void sub(complex ,complex ,complex *); /*复数减法*/

void output();

int main(){

int i;                             /*输出结果*/

system("cls");

PI=atan(1)*4;

printf("Please input the size of x:\n");

scanf("%d",size_x);

printf("Please input the data in x[N]:\n");

for(i=0;isize_x;i++)

scanf("%lf%lf",x[i].real,x[i].img);

initW();

fft();

output();

return 0;

}

/*快速傅里叶变换*/

void fft(){

int i=0,j=0,k=0,l=0;

complex up,down,product;

change();

for(i=0;i log(size_x)/log(2) ;i++){   /*一级蝶形运算*/

l=1i;

for(j=0;jsize_x;j+= 2*l ){             /*一组蝶形运算*/

for(k=0;kl;k++){        /*一个蝶形运算*/

mul(x[j+k+l],W[size_x*k/2/l],product);

add(x[j+k],product,up);

sub(x[j+k],product,down);

x[j+k]=up;

x[j+k+l]=down;

}

}

}

}

/*初始化变换核*/

void initW(){

int i;

W=(complex *)malloc(sizeof(complex) * size_x);

for(i=0;isize_x;i++){

W[i].real=cos(2*PI/size_x*i);

W[i].img=-1*sin(2*PI/size_x*i);

}

}

/*变址计算，将x(n)码位倒置*/

void change(){

complex temp;

unsigned short i=0,j=0,k=0;

double t;

for(i=0;isize_x;i++){

k=i;j=0;

t=(log(size_x)/log(2));

while( (t--)0 ){

j=j1;

j|=(k  1);

k=k1;

}

if(ji){

temp=x[i];

x[i]=x[j];

x[j]=temp;

}

}

}

/*输出傅里叶变换的结果*/

void output(){

int i;

printf("The result are as follows\n");

for(i=0;isize_x;i++){

printf("%.4f",x[i].real);

if(x[i].img=0.0001)printf("+%.4fj\n",x[i].img);

else if(fabs(x[i].img)0.0001)printf("\n");

else printf("%.4fj\n",x[i].img);

}

}

void add(complex a,complex b,complex *c){

c-real=a.real+b.real;

c-img=a.img+b.img;

}

void mul(complex a,complex b,complex *c){

c-real=a.real*b.real - a.img*b.img;

c-img=a.real*b.img + a.img*b.real;

}

void sub(complex a,complex b,complex *c){

c-real=a.real-b.real;

c-img=a.img-b.img;

}

C语言编写一个一维傅里叶函数

#includestdio.h

#include math.h

class complex //定义一个类,实现复数的所有操作

{

double Real,Image; //实部与虚部

public:

complex(double r="0",double i="0"){Real=r;Image=i;}

double GetR(){return Real;} //取出实部

double GetI(){return Image;} //取出虚部

complex operator + (complex ); //复数加法

complex operator - (complex ); //复数减法

complex operator * (complex ); //复数乘法

void operator =(complex ); //复数 赋值

};

complex complex::operator + (complex c) //复数加法

{

complex t;

t.Real=Real+c.Real;

t.Image=Image+c.Image;

return t;

}

complex complex::operator - (complex c) //复数减法

{

complex t;

t.Real=Real-c.Real;

t.Image=Image-c.Image;

return t;

}

complex complex::operator * (complex c) //复数乘法

{

complex t;

t.Real=Real*c.Real-Image*c.Image;

t.Image=Real*c.Image+Image*c.Real;

return t;

}

void complex::operator = (complex c) //复数 赋值

{

Real=c.Real;

Image=c.Image;

}

void fft(complex a[],int length,int jishu) //实现fft的函数

{

const double PI="3".141592653589793;

complex u,Wn,t;

int i,j,k,m,kind,distance,other;

double tmp;

for(i=0;ilength;i++) //实现倒叙排列

{

k="i";

j=0;

for(m=0;mjishu;m++)

{

j="j"*2+k%2;

k/=2;

}

if(ij)

{

t="a";

a=a[j];

a[j]=t;

}

}

for(m=1;m=jishu;m++) //第m级蝶形运算,总级数为jishu

{

kind = (int)pow(2,m-1); //第m级有2^(m-1)种蝶形运算

distance = 2*kind; //同种蝶形结相邻距离为2^m

u=complex(1,0); //旋转因子初始值为 1

tmp=PI/kind;

Wn=complex(cos(tmp),-sin(tmp));//旋转因子Wn

for(j=0;jkind;j++) //每种蝶形运算的起始点为j,共有kind种

{

for(i=j;ilength;i+=distance) //同种蝶形运算

{

other=i+kind;//蝶形运算的两个因子对应单元下标的距离为2^(m-1)

t=a[other]*u; // 蝶形运算的乘积项

a[other]=a-t; //蝶形运算

a=a+t; //蝶形运算

}

u="u"*Wn; //修改旋转因子,多乘一个基本DFT因子WN

}

}

}

void main(void)

{

double a,b;

complex x[8]; //此程序以8点序列测试

printf("8点序列:\n");

for(int i="0";i8;i++) //初始化并输出原始序列

{

x=complex(i,i+1);

printf("x(%d) = %lf + %lf i\n",i+1,x.GetR(),x.GetI());

}

fft(x,8,3); //调用fft函数

printf("fft变换的结果为:\n");

for(i=0;i8;i++) //输出结果

printf("X(%d)= %lf + %lf i\n",i+1,x.GetR(),x.GetI());

}

用c语言实现FFT

float ar[1024],ai[1024];/* 原始数据实部，虚部 */

float a[2050];

void fft(int nn) /* nn数据长度 */

{

int n1,n2,i,j,k,l,m,s,l1;

float t1,t2,x,y;

float w1,w2,u1,u2,z;

float fsin[10]={0.000000,1.000000,0.707107,0.3826834,0.1950903,0.09801713,0.04906767,0.02454123,0.01227154,0.00613588,};

float fcos[10]={-1.000000,0.000000,0.7071068,0.9238796,0.9807853,0.99518472,0.99879545,0.9996988,0.9999247,0.9999812,};

switch(nn)

{

case 1024: s=10; break;

case 512: s=9; break;

case 256: s=8; break;

}

n1=nn/2; n2=nn-1;

j=1;

for(i=1;i=nn;i++)

{

a[2*i]=ar[i-1];

a[2*i+1]=ai[i-1];

}

for(l=1;ln2;l++)

{

if(lj)

{

t1=a[2*j];

t2=a[2*j+1];

a[2*j]=a[2*l];

a[2*j+1]=a[2*l+1];

a[2*l]=t1;

a[2*l+1]=t2;

}

k=n1;

while (kj)

{

j=j-k;

k=k/2;

}

j=j+k;

}

for(i=1;i=s;i++)

{

u1=1;

u2=0;

m=(1i);

k=m1;

w1=fcos[i-1];

w2=-fsin[i-1];

for(j=1;j=k;j++)

{

for(l=j;lnn;l=l+m)

{

l1=l+k;

t1=a[2*l1]*u1-a[2*l1+1]*u2;

t2=a[2*l1]*u2+a[2*l1+1]*u1;

a[2*l1]=a[2*l]-t1;

a[2*l1+1]=a[2*l+1]-t2;

a[2*l]=a[2*l]+t1;

a[2*l+1]=a[2*l+1]+t2;

}

z=u1*w1-u2*w2;

u2=u1*w2+u2*w1;

u1=z;

}

}

for(i=1;i=nn/2;i++)

{

ar[i]=4*a[2*i+2]/nn; /* 实部 */

ai[i]=-4*a[2*i+3]/nn; /* 虚部 */

a[i]=4*sqrt(ar[i]*ar[i]+ai[i]*ai[i]); /* 幅值 */

}

}

(;si=2)

打字不易，如满意，望采纳。

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