Wie Gleichung zu lösen und richtig zu speichern?

Question

Ich bin Anfänger in C++. Also werde ich versuchen, die Gesamtkraft, die Geschwindigkeit, den Ort und die Gesamtzeit in jedem Zeitschritt (dt = 0,00001) herauszufinden und myfile1, myfile2, myfile3, myfile4 aus der einfachen Gleichung zu speichern. Ich stehe vor dem Problem, den genauen Wert herauszufinden. Wenn ich das Programm starte, wird der Segmentierungsfehler gefunden. Wie kann ich das Problem lösen? Ich habe das folgende Programm beigefügt: Jeder kann mir helfen?

//C++ programming for selection random number 
#include <cstdlib> 
#include <iostream> 
#include <fstream> 
#include <ctime> 
#include <sstream> 
#include <string> 
#include <iomanip> 
#include <cmath> 


//%stifness 
double kp=1000; 
//%gravitational 
double g=-9.81; 


    double x[10000], y[10000], z[10000]; 
    double Fx[10000],Fy[10000], Fz[10000]; 
    double vx[10000],vy[10000], vz[10000] ; 
    double ax[10000],ay[10000], az[10000] ; 
    double force[10000]; 
    const double PI=4.0*atan(1.0); 

    using namespace std; 
int main() 
{ 
    srand((unsigned) time(NULL)); 
//open output file 
    ofstream myfile1; 
    myfile1.open("1.dat"); 
    ofstream myfile2; 
    myfile2.open("2.dat"); 
    ofstream myfile3; 
    myfile3.open("3.dat"); 
    ofstream myfile4; 
    myfile4.open("4.dat"); 


// %particle parameter 

double dt=1e-5; 
double Ntimestep=1000; 

//particle properties 
    double R=0.003; 
    double Dens=2600; 
     int npart=1; 

//Particle Creation 
     double Mass=(Dens*4*PI*(pow(R,3))/3); //m=(4/3)* Dens*Pi*R^3 
     cout<<"Mass="<< Mass<<endl; 

//initial position of the particle 

     x[0]=0; 
      y[0] =0.01; 
      z[0] =0; 

// movement of the particle 
// Particle initial velocity and forces 
    Fx[0]=0; 
    Fy[0]=0; 
    Fz[0]=0; 
    vx[0]=0; 
    vy[0]=-0.5; 
    vz[0]=0; 
    force[0]=0; 

// Relation between dashport coefficient and coefficient of restitution 
    double exp=0.9; 
    double lnexp=0.10536; 
    double Eta= ((2*sqrt(Mass*kp)*lnexp)/(sqrt(pow(PI,2)+pow(lnexp,2)))); 

//Time step 
    int t=0; 
for (int i=0;i<Ntimestep;i++) 
{ 

// calculate particle to wall contact force 

     if (y[i]<R) 
      { 
       Fy[i]=(-kp*(y[i]-R))-Eta*vy[i]; 
      } 

// Calculate initial acceleration 

     ay[i]=(Fy[i]/Mass)+g; 
//force[i]+=force[1]; 
     force[i+1]=ay[i]*Mass; 
     //cout<<"Total_Force="<<force<<endl; 

// update valocity and displacement/location 

    vy[i+1]=(vy[i]+(ay[i]*dt)); 
    y[i+1]=y[i]+vy[i]*dt+0.5*ay[i]*pow(dt,2); 
    Fy[i]=0; 

    t=t+1; 

    double time=t*dt; 



//...............output/save file.............................. 

cout<<"Total force="<<force<<endl; 
myfile1<<"Total force="<<force<<endl; 

cout<<"velocity="<<vy<<endl; 
myfile2<<"velocity="<<vy<<endl; 

cout<<"location="<<y<<endl; 
myfile3<<"location="<<y<<endl; 

cout<<"Total time"<<time<<endl; 
myfile4<<"Total time="<<time<<endl; 

} 


//system ("PAUSE"); 
    cin.ignore(); 
    cin.get(); 
    myfile1.close(); 
    myfile2.close(); 
    myfile3.close(); 
    myfile4.close(); 



    return 0; 
} 

Answer 1

Ich nehme an, dass Ihr ursprünglicher Wert für Ntimestep war 10000 (die Dimension Ihres C-Stil-Arrays x, y, z, Fx, Fy, Fz, vx, vy, vz und force), nicht die tatsächlichen 1000.

Mit der tatsächlichen Ntimestep = 1000, sehe ich keine Anlässe für eine Segmentierung Fehler; aber mit Ntimestep = 10000, wenn i im for Zyklus 9999 (letzte Iteration), in den folgenden Anweisungen

force[i+1]=ay[i]*Mass; 
vy[i+1]=(vy[i]+(ay[i]*dt)); 
y[i+1]=y[i]+vy[i]*dt+0.5*ay[i]*pow(dt,2); 

schreiben Sie in force, in vy und in y in Position 10000. Und das ist schlecht (Sie einen Lernender von C++, aber ich nehme an, dass Sie wissen, dass Sie ein X x[n] Array von 0 zu n-1 lesen/schreiben können und dass ein Zugriff in x[n] ein unerlaubter Zugriff ist).

Einige Ratschläge, in keiner particolar Reihenfolge der Vertiefung

1) kümmern; Ihr Code ist schwierig

2) zu vermeiden, wenn möglich, globale Variablen

3) verwenden, wenn Sie können, Konstanten (constexpr, wenn möglich, wenn Sie verwenden C++ 11/C++ 14 zu lesen); Globale Konstanten sind gut und Sie können Array-Größen mit ihnen definieren; Beispiel vorangehen, können Sie eine globale Konstante

const int numSteps = 10000; 

und die Array-Definition definieren (lokal in main(), schlage ich vor) kann

double x[numSteps+1], y[numSteps+1], z[numSteps+1]; 
double Fx[numSteps+1],Fy[numSteps+1], Fz[numSteps+1]; 
double vx[numSteps+1],vy[numSteps+1], vz[numSteps+1] ; 
double ax[numSteps+1],ay[numSteps+1], az[numSteps+1] ; 
double force[numSteps+1]; 

(+1 sein, die Arrays eine andere Position zu geben und das Problem oben vermeiden) und der Zyklus kann for

for (int i=0;i<numSteps;i++) 

4) nehmen unter Berücksichtigung der Hypothese sein std::vector<double> zu verwenden (mit resize(numSteps+1)) anstelle von C-artigen Arrays; mit einem std::vector, mit at() statt [i], würden Sie eine Ausnahme haben und Sie würden sofort die aus gebundenen Fehler

4 bis), wenn Sie mit C++ 11/C++ 14, herausgefunden haben, std::array<double, numSteps+1> kann eine bessere Lösung als std::vector<double>

ps: sorry für mein schlechtes Englisch