我正在做作业,以实现C程序,在我的工作中,我需要迈出第一步来获取双精度型数字的整数部分。所以我选择ceil()或floor()来实现这一点。但是,产出是不可预测的,而且远远没有达到预期。
整个程序如下:
/*
************************************************************************
Includes
************************************************************************
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <gsl/gsl_rng.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
/* Solvent Particle Propersities*/
typedef struct
{
double vx,vy,rx,ry ; /* velocity AND position */
double cell; /* index of grid */
}solvent_p;
/* Cell Propersities*/
typedef struct
{
double vcm_x,vcm_y ; /* center of mass velocity */
int number; /* number of solvent in the cell */
double roation_angle; /* roation_angle of the cell */
}cell_p;
/* periodic boundary condition judging and adjusting fuction PBC */
void PBC(solvent_p *sol)
{
double L = 20.0; // box size 20
if(sol->rx >20) sol->rx=sol->rx-L;
if(sol->rx < 0) sol->rx=sol->rx+L;
if(sol->ry >20) sol->ry=sol->ry-L;
if(sol->ry < 0) sol->ry=sol->ry+L;
}
int main(int argc, char **argv)
{
// Randome setup generates random numbers from GSL functions
const gsl_rng_type * T;
gsl_rng * r;
T = gsl_rng_default;
gsl_rng_default_seed = ((unsigned long)(time(NULL))); //设seed值为当前时间
r = gsl_rng_alloc (T);
solvent_p solvent[4000];
int i,j,k,index=0;
cell_p grid[400];
double alpha=90.0; //roation angle
/* Iniinitializing solvent
* All vx=0
* half vy = sqrt(3) and half vy=-sqrt(3) to make momentum zero and another requirement is the overall energy is 6000 equals energy of temperature=1 with 4000 solvent 3NkT/2 ,assuming mass of solvent = 1 ,which is all a test quantity
* rx and ry are random number generated by GSL library
* cell=20*(ry+rx) is an index of which cell the solvent is in
*/
for(i=0;i<=3999;i++)
{
solvent[i].vx=0.0;
if(i<=1999)
solvent[i].vy=sqrt(3);
else
solvent[i].vy=-sqrt(3);
solvent[i].rx =20.0 * gsl_rng_uniform_pos(r);
solvent[i].ry =20.0 * gsl_rng_uniform_pos(r);
//printf("%f \t %f \n",solvent[i].rx,solvent[i].ry);
solvent[i].cell=20*(floor(solvent[i].ry))+floor(solvent[i].rx)+1;
}
// grid setting up
for (i=0;i<=399;i++)
{
grid[i].vcm_x=0;
grid[i].vcm_y=0;
grid[i].number=0;
grid[i].roation_angle=0.0;
}
/* Begining Simulation Work
*
* Fist process is preparing the system to equilibrium for 10000 processes
*
* the whole process involving two steps steaming and collision and the two steps are conducted one by one in our simulation
* time duration for steaming is 0.1 which is assigned for Molecular Dynamics and time duration for collision is ignored
*
*
*/
for(i=0;i<=9999;i++)
{
double temp;
double delta_t_MD=0.1; //time step
temp=gsl_rng_uniform_pos(r);
double rand_rx = (temp < 0.5) ? temp : ((-1) * temp ); // randomshift rx;
temp=gsl_rng_uniform_pos(r);
double rand_ry = (temp < 0.5) ? temp : ((-1) * temp ); // randomshift ry
//steaming
for(j=0;j<=3999;j++)
{
//printf("%d \n",j);
printf("1 :%d \t %f \t %f \n",j,solvent[j].rx,solvent[j].ry);
solvent[j].rx=solvent[j].rx+solvent[j].vx * delta_t_MD;
solvent[j].ry=solvent[j].ry+solvent[j].vy * delta_t_MD;
printf("2: %d \t %f \t %f \n",j,solvent[j].rx,solvent[j].ry);
//randomshift
solvent[j].rx=solvent[j].rx+rand_rx;
solvent[j].ry=solvent[j].ry+rand_ry;
printf("3: %d \t %f \t %f \n",j,solvent[j].rx,solvent[j].ry);
// periodic boundary condition
PBC(&solvent[j]);
printf("4: %d \t %f \t %f \n",j,solvent[j].rx,solvent[j].ry);
solvent[j].cell=20*(ceil(solvent[j].ry)-1)+ceil(solvent[j].rx);
printf("5: %d \t %f \t %f \t %f \t %f \n",j,solvent[j].rx,solvent[j].ry,ceil(solvent[j].rx),ceil(solvent[j].ry));
index = (int)(solvent[j].cell);
//printf("%d \t %d \t %f \t %f \t %f \n",j,index,solvent[j].cell,ceil(solvent[j].rx),ceil(solvent[j].ry));
if ((index>=0) &&(index<=400))
{
grid[index].vcm_x=grid[index].vcm_x+solvent[i].vx;
grid[index].vcm_y=grid[index].vcm_y+solvent[i].vy;
grid[index].number=grid[index].number+1;
}
}
// caculating vcm
for (k=0;k<=399;k++)
{
if (grid[k].number >= 1)
{
grid[k].vcm_x=grid[k].vcm_x/grid[k].number;
grid[k].vcm_y=grid[k].vcm_y/grid[k].number;
}
double temp;
temp=gsl_rng_uniform_pos(r);
grid[k].roation_angle = (temp < 0.5) ? alpha : ((-1) * alpha );
}
//collsion
}
gsl_rng_free (r); // free RNG
return 0;
}
抱歉,在某种程度上来说太长了,所以我没有放在第一位。虽然还没有完成,但是程序框架已经建立。
我的程序是这样的:
printf("4: %d \t %f \t %f \n",j,solvent[j].rx,solvent[i].ry);
solvent[j].cell=20*(floor(solvent[j].ry))+floor(solvent[j].rx)+1;
printf("5: %d \t %f \t %f \t %f \t %f \n",j,solvent[j].rx,solvent[i].ry,floor(solvent[j].rx),floor(solvent[j].ry));
而且,尽管我想要的更多东西是错误的,但下面是我选择输出的某些部分:
4: 3993 3.851240 17.047031
5: 3993 3.851240 17.047031 3.000000 9.000000
尽管floor(solvent [j] .rx)是正确的,但是floor(solvent [j] .ry)完全是错误的。
我程序的最终结果是
Segmentation fault (core dumped)
------------------
(program exited with code: 139)
如何解决这个问题?有什么我用错的吗?
为了进一步测试这个问题,我尝试了ceil()函数,程序和结果是这样的
程序:
printf("4: %d \t %f \t %f \n",j,solvent[j].rx,solvent[i].ry);
solvent[j].cell=20*(ceil(solvent[j].ry)-1)+ceil(solvent[j].rx);
printf("5: %d \t %f \t %f \t %f \t %f \n",j,solvent[j].rx,solvent[i].ry,ceil(solvent[j].rx),ceil(solvent[j].ry));
结果:
2: 3999 14.571205 2.837654
4: 3999 14.571205 2.837654
5: 3999 14.571205 2.837654 15.000000 15.000000
因此,以最近的输出为例来说明我的期望结果是:
a = 14.571205,ceil(a)= 15.00
b = 2.837654,ceil(b)= 3.00而不是输出中的15.000
而且使问题恶化的是,当我仅使用a和b测试ceil()时,一切似乎都很完美:
程序:
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
double a= 14.571205;
double b= 2.837654 ;
printf("%f \t %f \n",ceil(a),ceil(b));
return 0;
}
输出:
15.000000 3.000000
我在Linux Ubuntu中使用GCC。
================================================== ===========================
问题已解决。
真正的致命问题在这里
if ((index>=0) &&(index<=400))
{
grid[index].vcm_x=grid[index].vcm_x+solvent[i].vx;
grid[index].vcm_y=grid[index].vcm_y+solvent[i].vy;
grid[index].number=grid[index].number+1;
}
}
solvent[i].vy
和solvent[i].vx
都应将i更改为j。正如@Jon和@Blckknght @Eric Lippert指出的那样。
而且我显然陷入了错误的陷阱,误导了@ouah和@Blckknght,实际上,输出语句确实有问题,但是它们不会导致prorame崩溃,只有越界才能做到这一点。
谢谢你们!
我喜欢分享Eric Lippert的评论,该评论有力而有见地:
一般来说,经验丰富的程序员将您遇到的问题称为“选择没有中断”。也就是说,您所做的事情完全是错误的,您无法弄清楚自己做错了什么,因此您可以得出结论,专家编写并经过广泛测试的基本的简单基础结构是错误的。我向您保证,floor和ceil确实可以完成应有的操作。他们没有错。问题出在代码中,而不是标准库中。 –埃里克·利珀特
最佳答案
您的数组声明为:
solvent_p solvent[4000];
但是你有这个循环:
for(i=0;i<=9999;i++)
内部有此函数调用:
printf("1 :%d \t %f \t %f \n",j,solvent[j].rx,solvent[i].ry);
这意味着您正在访问越界数组元素。
编辑:
OP测试用例已被编辑,以解决越界访问。
我的第二个建议是检查此分配后的
index
值(用于索引grid
数组)是否不超过grid
数组的元素数:index = (int)(solvent[j].cell)
。关于c - C语言中的ceil()和floor()的输出是奇数,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题:https://stackoverflow.com/questions/28932686/