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这让我很困惑好几天。我对 C 有点陌生,但我通常可以通过谷歌搜索来解决问题,但这让我很难过。我问了几个人,他们都无法帮助我。

问题是,当我在代码中包含我标记的行(48 和 49)时,f1 计算出的输出与 output2 不同,即使它们在数学上应该是相同的。但是,如果我以不同的方式调用它,那么我就没有这个问题。我正在使用 gcc 或 g++ 在 ubuntu 12.04 上进行编译(两者都给出了同样的问题)。

我还将代码上传到pastebin。有关问题,请参见第 48 和 49 行。

在此先感谢您的帮助。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define PARAMETER1 100
#define nx1 5
#define nx2 10
#define nx3 10
#define ny1 4
#define ny2 5
#define ny3 10
#define Nx nx1+nx2+nx3+1
#define Ny ny1+ny2+ny3+1
#define X1_LENGTH 5.0     
#define X2_LENGTH 10.0
#define X3_LENGTH 50.0
#define Y1_LENGTH 0.04
#define Y2_LENGTH 5.0
#define Y3_LENGTH 20.0

double f(int j,int i);
double g(int j,int i);
double dx(int i);
double calc_value_pos(int i);
double calc_value_neg(int i);
double **matrix;
double f1(int j,int i);
double calc_value2_pos(int i);
double calc_value2_neg(int i);
double f2(int j,int i);

int main(void){

    matrix=(double **)malloc((size_t) ((Ny+1)*(Nx+1)+1)*sizeof(double * ));
    for (int j=1; j<=(Ny+1)*(Nx+1); j++) {
        matrix[j] = (double *)malloc((size_t) ((Ny+1)*(Nx+1)+1)*        sizeof(double ));
    }

    for (int j=1; j<=Ny+1; j++){
        for (int i=1; i<=Nx+1; i++){
            matrix[j][i]=0.0;
        }
    }

    for (int i=0; i<=Nx; i++){
        for (int j=0; j<=Ny; j++){
            int k=i+(j)*(Nx+1)+1;
            matrix[k][k] = f(j,i);      /*including this line causes the problem*/
            //matrix[k][k] = f1(j,i);     /* including this line does not cause the problem*/
        }
    }
    return 1;
}

double f(int j, int i){
    double output=f1(j,i)+f2(j,i);
    return output;
}
double f1(int j, int i){
    double output;
    if (i==0 || j==0 || i==Nx || j==Ny) output=0.0;
    if (i!=0 && j!= 0 && i!= Nx && j!=Ny) {
        output = (g(j,i)*g(j,i+1))/(g(j,i)*calc_value_pos(i)+g(j,i+1)*calc_value_neg(i));
        double output2;
        output2=1.0/( (calc_value_neg(i)/g(j,i)) + (calc_value_pos(i)/g(j,i+1)));
        /*if (output2!=output2) printf("output2: %lf\n",output2);*/
        if (output != output2 && output==output) printf("(j%d,i%d) output:%lf \toutput2:%lf\n",j,i,output,output2);
    }
    if (output!=output) output=0.0;
    return output;
}

double f2(int j,int i){
    /* calculates f2 for (j,i) */
    double output;
    if (j==0 || i==0) output=0.0;
    else output = g(j,i)*g(j,i-1)/(g(j,i)*calc_value2_neg(i)+g(j,i-1)*calc_value2_pos(i));
    if (output!=output) output=0.0;
    return output;
}

double calc_value2_pos(int i){
    /* calculates calc_value2_pos for X=i */
    double output= dx(i)/2.0;
    return output;
}

double calc_value2_neg(int i){
    /* calculates calc_value2_neg for X=i */
    if (i==0) printf("Warning off grid\n");
    double output= dx(i-1)/2.0;
    return output;
}

double g(int j,int i){
    double output=PARAMETER1;
    if (j==0 || i==0) output=0.0;
    if (j>=ny1+1 && j<=ny1+ny2 && i>=1 && i<=nx1) output=0.0;
    if (output!=output) printf("calc_D(%d,%d) error: output==nan\n",j,i);
    return output;
}

double calc_value_pos(int i){
    if (i==Nx) printf("Warning east pos\n");
    double output;
    output = dx(i+1)/2.0;
    if (output!=output) printf("calc_delta_e_pos(%d) error: output==nan\n",i);
    return output;
}

double calc_value_neg(int i){
    double output=dx(i)/2.0;
    if (output!=output) printf("calc_delta_e_neg(%d) error: output==nan\n",i);
    return output;
}

double dx(int i){
    double output;
    if (i<=nx1) output=1.0*X1_LENGTH/nx1;
    if (i<=nx1+nx2 && i>=nx1+1) output=1.0*X2_LENGTH/nx2;
    if (i<=nx1+nx2+nx3 && i>=nx1+nx2+1) output=1.0*X3_LENGTH/nx3;
    if (output!=output) printf("delta_x(%d) error: output==nan\n",i);
    return output;
}
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2 回答 2

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calc_value_pos, 对于i == 25, 你调用dx(26):

double dx(int i){
    double output;
    if (i<=nx1) output=1.0*X1_LENGTH/nx1;
    if (i<=nx1+nx2 && i>=nx1+1) output=1.0*X2_LENGTH/nx2;
    if (i<=nx1+nx2+nx3 && i>=nx1+nx2+1) output=1.0*X3_LENGTH/nx3;
    if (output!=output) printf("delta_x(%d) error: output==nan\n",i);
    return output;
}

现在,26 > nx1 + nx2 + nx3,因此您返回一个未初始化的变量,这意味着未定义的行为。

于 2013-05-27T23:44:47.933 回答
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很难弄清楚这段代码在做什么,但是:

output = (g(j,i)*g(j,i+1)) / (g(j,i)*calc_value_pos(i)+g(j,i+1)*calc_value_neg(i));
output2= 1.0/( (calc_value_neg(i)/g(j,i)) + (calc_value_pos(i)/g(j,i+1)));

我很清楚为什么这些在数学上应该相似。从output2

1.0/( (calc_value_neg(i)/g(j,i)) + (calc_value_pos(i)/g(j,i+1)));

所以我们交叉乘法得到一个公分母:

1.0/ ((g(j,i+1)*(calc_value_neg(i)) + (g(j,i)*(calc_value_pos(i)))/(g(j,i)*g(j,i+1))

1.0 除以分数等于该分数的倒数:

g(j,i)*g(j,i+1) / (g(j,i+1)*calc_value_neg(i) + g(j,i)*(calc_value_pos(i)) )

这与您的输出完全相同:

g(j,i)*g(j,i+1) / (g(j,i)*calc_value_pos(i) + g(j,i+1)*calc_value_neg(i) )

所以错误不在于你如何表示代码,它发生在计算本身的某个地方。我无法将整个代码块放到我的脑海中进行调试,但是表面上跳出了两件事:

  1. g(j,i-1)在 f2
  2. f()f1()+f2(),那么为什么会f()f1()除非f2()绝对等于零相同?

在进行计算之前,您是否尝试过直接将 1.0 转换为双精度值?我之前遇到过问题(尽管不是在 C 中),我写过类似 1.0 的东西,编译器将其视为浮点数而不是双精度数,然后计算发生在转换为双精度之前,我得到了舍入错误。

试着把这个扔进去:

double one_d = 1.0;
output2= one_d/( (calc_value_neg(i)/g(j,i)) + (calc_value_pos(i)/g(j,i+1)));

只是一个云雀,对不起,我没有更好的主意。

于 2013-05-27T22:45:46.827 回答