Вывод ceil() и floor() на языке C нечетен
Я делаю свою домашнюю работу, чтобы реализовать программу на Си, и во время моей работы мне нужно сделать один шаг, чтобы получить промежуточную часть чисел двойного типа. Поэтому я выбираю ceil() или floor(), чтобы понять это. Но результат непредсказуем и далек от ожидаемого.
Вся программа выглядит следующим образом:
/*
************************************************************************
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;
}
Извините, что это в какой-то степени долго, поэтому я не вставил первый. И что-то не закончено, но структура программы настроена.
моя программа такая:
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));
И хотя что-то, что я хотел, что-то большее, не так, и ниже я выбираю некоторые части вывода:
4: 3993 3.851240 17.047031
5: 3993 3.851240 17.047031 3.000000 9.000000
хотя слово floor (растворитель [j].rx) верно, но слово floor (растворитель [j].ry) совершенно неверно.
И окончательный результат моей программы
Segmentation fault (core dumped)
------------------
(program exited with code: 139)
Как это исправить? Что-то, что я использую, было неправильно?
И для дальнейшего тестирования проблемы я попробовал функцию ceil() и программу и результат, как это
программа:
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));
результат:
2: 3999 14.571205 2.837654
4: 3999 14.571205 2.837654
5: 3999 14.571205 2.837654 15.000000 15.000000
Так что используйте ближайший вывод в качестве примера, чтобы проиллюстрировать мой желаемый результат:
a = 14.571205, ceil (a) = 15.00 b = 2.837654, ceil (b) = 3.00, а не 15.000 на выходе
И проблема усугубляется тем, что когда я просто использую a и b для тестирования ceil(), все кажется идеальным:
программа:
#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;
}
выход: 15.000000 3.000000
Я использую GCC в Linux Ubuntu.
================================================== ============================
Проблема была решена.
Настоящая фатальная проблема здесь
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;
}
}
И то и другое solvent[i].vy а также solvent[i].vx должен быть изменен я на j.
Точно так же как @Jon и @Blckknght @Eric Lippert указали.
И я, очевидно, попал в неправильную ловушку и ввел в заблуждение @ouah и @Blckknght, и на самом деле, выходные предложения действительно имеют проблемы, но они не вызвали сбой программы, только это будет сделано вне границы.
Спасибо вам всем!
И я хотел бы поделиться комментарием Эрика Липперта, который является мощным и проницательным:
В более общем смысле, проблема, которую вы имеете, называется опытным программистом: "выбор не нарушен". То есть вы сделали что-то совершенно не так, вы не можете понять, что вы сделали неправильно, и поэтому вы пришли к выводу, что часть базовой, простой инфраструктуры, написанной экспертами и тщательно протестированной, является неправильной. Уверяю вас, пол и потолок делают именно то, что они должны делать. Они не ошибаются. Проблема лежит где-то в вашем коде, а не в стандартной библиотеке. - Эрик Липперт
2 ответа
Ваш массив объявлен как:
solvent_p solvent[4000];
но у вас есть этот цикл:
for(i=0;i<=9999;i++)
с этим вызовом функции внутри:
printf("1 :%d \t %f \t %f \n",j,solvent[j].rx,solvent[i].ry);
Это означает, что вы обращаетесь к элементам массива вне пределов.
РЕДАКТИРОВАТЬ:
Тестовый пример OP был отредактирован, чтобы исправить недостижимый доступ.
Мое второе предложение - проверить index значение (которое используется для индексации grid массив) никогда не превышает количество элементов grid массив после этого присваивания: index = (int)(solvent[j].cell),
Я уверен, что проблема связана с индексами, которые вы используете. В заявлении, о котором идет речь:
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));
вы печатаете ry ценность solvent[i] но пол ry ценность solvent[j], Я подозреваю, что вы хотите использовать один и тот же индекс в обоих местах (хотя я не уверен, какой индекс вы хотите).