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odeint要从c++ boost图书馆了解,我需要知道哪个部分做什么。在boost/numeric/odeint/integrate/integrate_adaptive.hpp中,有一个名为 的函数integrate_adaptive。这个函数有一些重载。我的一些操作的简化文件如下:

集成自适应最小.hpp

#define BOOST_NUMERIC_ODEINT_INTEGRATE_INTEGRATE_ADAPTIVE_HPP_INCLUDED

#include <boost/type_traits/is_same.hpp>

#include <boost/numeric/odeint/stepper/stepper_categories.hpp>
#include <boost/numeric/odeint/integrate/null_observer.hpp>
#include <boost/numeric/odeint/integrate/detail/integrate_adaptive.hpp>
using namespace std;
namespace boost {
namespace numeric {
namespace odeint {


/*
 * the two overloads are needed in order to solve the forwarding problem
 */
template< class Stepper , class System , class State , class Time , class Observer >
size_t integrate_adaptive(
        Stepper stepper , System system , State &start_state ,
        Time start_time , Time end_time , Time dt ,
        Observer observer )
{
    cout<<"type one"<<endl;  //added by me ***************************************
    typedef typename odeint::unwrap_reference< Stepper >::type::stepper_category stepper_category;
    return detail::integrate_adaptive(
            stepper , system , start_state ,
            start_time , end_time , dt ,
            observer , stepper_category() );
    /*
     * Suggestion for a new extendable version:
     *
     * integrator_adaptive< Stepper , System, State , Time , Observer , typename Stepper::stepper_category > integrator;
     * return integrator.run( stepper , system , start_state , start_time , end_time , dt , observer );
     */
}

/**
 * \brief Second version to solve the forwarding problem,
 * can be called with Boost.Range as start_state.
 */
template< class Stepper , class System , class State , class Time , class Observer >
size_t integrate_adaptive(
        Stepper stepper , System system , const State &start_state ,
        Time start_time , Time end_time , Time dt ,
        Observer observer )
{
    cout<<"type two"<<endl;  //added by me ***************************************
    typedef typename odeint::unwrap_reference< Stepper >::type::stepper_category stepper_category;
    return detail::integrate_adaptive(
            stepper , system , start_state ,
            start_time , end_time , dt ,
            observer , stepper_category() );
}


} // namespace odeint
} // namespace numeric
} // namespace boost

这两个函数的区别与参数有关start_state。在第二个函数中,它包含一个const关键字。我想知道调用了哪个重载。因此,我在每个函数中添加了一个 cout。然后我从这个测试文件中调用它们:

最小的.cpp

#include "integrate_adaptive_minimal.hpp"
#include <boost/numeric/odeint.hpp>
#include <armadillo>

using namespace arma;
using namespace boost::numeric::odeint;

typedef vec::fixed<2> state_type;

void sys( const state_type &x , state_type &dxdt , const double t)
{
    mat A;
    A<<-1<<0<<endr<<0<<-1;
    mat B;
    B<<1<<endr<<1;

    dxdt=A*x+B*(t>0?1:0);
}

void observer( const state_type &x , const double t )
{
}

typedef runge_kutta_dopri5<state_type> stepper_type;

int main()
{
    state_type x;
    x(0) = 0.0;
    x(1) = 0.0;
    integrate_adaptive(make_controlled(1E-10,1E-10,stepper_type()),
                        sys,x,0.0,11.0,0.1,observer);
    return 0;
}

当我编译并运行时:

g++ -std=c++11 minimal.cpp  -larmadillo -lboost_thread -lboost_filesystem -lboost_system -Wfatal-errors

./a.out

结果显示integrate_adaptive调用了第一个没有的函数const。现在,我想知道调用第二个函数的正确方法是什么?对象 x 不能是const

如果有人甚至了解boost库的机制,请告诉我第二个功能的优势。

更新:

原代码:githubdoc

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3 回答 3

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老实说,我对这个问题的前提有点困惑。

integrate_adaptive最终odeint::copycontrolled_step_result try_step(System, const StateInOut&x, time_type&, time_type&). 此处的文档说明(除其他外)

  • \paramsystem 要求解的系统函数,因此是 ODE 的 rhs。它必须实现这个Simple System概念。
  • \paramx 应该求解的 ODE 的状态。如果步骤成功,则覆盖 。可以是提升范围。

我只是不认为你想要一个 const 状态。因为如果状态实际上是 const,则该函数不可能实现它的承诺。

我假设存在重载以容纳表示可变状态的状态对象,即使const. 这看起来很奇怪,但如果你愿意的话,可以用 a double * const&(而不是)来想象。double const* const&

更新

文档说明了 const 重载:

/*
* the two overloads are needed in order to solve the forwarding problem
*/

此外,它说

/**
* \brief Second version to solve the forwarding problem,
* can be called with Boost.Range as start_state.
*/

因此,实际上它可能只是允许调用boost::make_iterator_range(a,b)Boost Range 对象本身是临时的(绑定到const&)并且迭代器仍然是可变的。


题外话:

如果您确实想将其作为 const 传递,请按照以下说明进行操作(当然,由于上述原因,它无法编译):

state_type const x { 0, 0 };
integrate_adaptive(make_controlled(1E-10, 1E-10, stepper_type()), sys, x, 0.0, 11.0, 0.1/*, observer*/);

甚至

integrate_adaptive(make_controlled(1E-10, 1E-10, stepper_type()), sys, 
                 state_type { 0.0, 0.0 }, 0.0, 11.0, 0.1/*, observer*/);
于 2015-01-14T00:04:19.163 回答
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状态本身将发生变异。所以传递一个根本不能变异的真正的 const 对象是不能传递到集成自适应的。这里的 const 重载是为了允许在集成自适应的调用中创建状态。正如已经提到的那样,可以调用集成自适应

integrate_adaptive( stepper , system , make_pair( a.begin() , a.begin() + 3 ) , t0 , t1 , dt , obs );

这里,状态是一个范围内的三个元素的范围。没有第二个重载需要写

auto r = make_pair( a.begin() , a.begin() + 3 );    //  Without auto the type will be really complicated.
integrate_adaptive( stepper , system , r , t0 , t1 , dt , obs );

在 C++11 之前的时代,类型r真的很复杂,类似于pair< vector< double >::iterator , vector< double >::iterator >引入第二个重载简化了很多。大多数步进器do_step方法也有类似的重载。

于 2015-01-14T07:39:19.230 回答
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您只需要xconst调用integrate_adaptive() 时进行转换:

integrate_adaptive(make_controlled(1E-10,1E-10,stepper_type()),
                        sys, const_cast<const state_type &>(x),0.0,11.0,0.1,observer);

该函数的 const 版本承诺它不会在其作用域内修改 x 的内容,但可以在返回main()后继续修改它。integrate_adaptive()

(使用 C++ 风格的好处const_cast是,如果您决定将 x 的类型更改为其他类,可以更快地发现自己。)

于 2015-01-13T22:27:33.490 回答