Приведение типов C ++ из double к const int не работает должным образом
У меня есть переменная типа const int, но параметры, от которых она зависит, имеют тип double. Когда я пытаюсь преобразовать это значение из «double» в «const int», оно не работает должным образом. Например, когда N должно быть 991, оно вводится как 990. Я пробовал несколько методов, и только один работал, но я не уверен, будет ли этот метод работать все время. Вот несколько методов, которые я попробовал:
Первый метод:
const int N = (Ls-1)/dx + 1;
Второй метод:
const int N = static_cast<const int>((Ls-1)/dx) + 1;
Третий метод:
double Z = (Ls-1)/dx + 1;
const int N = Z;
Четвертый метод (только рабочий метод):
double Z = (Ls-1)/dx;
const int N = Z + 1;
Обратите внимание, что dx — это значение, такое, что остаток от (Ls-1) / dx всегда будет равен нулю (т.е. это всегда целочисленное значение). В любом случае, можно объяснить, почему другие методы не работают, чтобы я мог лучше понять приведение типов?
РЕДАКТИРОВАТЬ: По запросу я загружаю весь код, чтобы показать, как все работает:
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <fstream>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#define pi 3.14159265
using namespace std;
//Define Fluid Properties
double rho_L = 998; //Liquid Density
double rho_LG = 828.9; //Liquid-Gas Density Ratio
double mu_L = 0.000798; //Liquid Viscosity
double mu_LG = 40.24; //Liquid-Gas Viscosity Ratio
double sigma = 0.0712; //Surface Tension
double nu_G = (mu_L/mu_LG)/(rho_L/rho_LG);
//Define Injector Properties
double Uinj = 56.7; //Injection Velocity
double Dinj = 0.0998; //Injector Diameter
double theta = 15.0*pi/180.0; //Spray Cone Angle
double L = 500.0*Dinj; //Atomization Length
double Ls = L/Dinj; //Normalized Atomization Length
//Define Solver Parameters
double K = 5294; //Viscous Dissipation Coefficient
double Eps = pow(10,-5); //Residual Error
double dx = 0.0001; //Step Size
double Ui = 10; //Initial Guess
//const int Z = static_cast<const int>((Ls-1)/dx + 1) + 1;
const int N = (Ls-1)/dx + 1;//Z;
double deriv (double U, double X, double delta, double m)
{
double dudx;
dudx = -(1.0/delta)*(1.0/U)*(U - sqrt(1.0 - U)/sqrt(m*X*X))*(U - sqrt(1.0 - U)/sqrt(m*X*X));
return (dudx);
}
int main()
{
//Declare Variables
int max_step;
double ERR;
int step;
double DEN;
double SMD;
double m;
double Ug;
double Re;
double Cd;
double delta;
double K1;
double K2;
double K3;
double K4;
//Allocate Memory From Heap
double *U = new double [N];
double *X = new double [N];
//Initialize Vectors and Variables
DEN = 0.5*rho_L - (4.0/3.0)*K*(mu_L)/(Uinj*Dinj*Dinj)*L;
m = 4.0/rho_LG*tan(theta)*tan(theta);
for (int i = 0; i < N; i++)
{
X[i] = 1.0 + dx*i;
}
U[0] = 1.0;
max_step = 1;
ERR = 1;
step = 0;
while(abs(ERR) > Eps && step < max_step)
{
//Calculate Ug
Ug = sqrt(1.0 - (Ui/Uinj))/sqrt(m*Ls*Ls)*Uinj;
//Calculate SMD
SMD = 6.0*sigma/(DEN*(Uinj*Uinj - Ui*Ui));
//Calculate Re # and Drag Coefficient
Re = abs(Ui-Ug)*SMD/nu_G;
if(Re <= 0.01)
{
Cd = (0.1875) + (24.0/Re);
}
else if(Re > 0.01 && Re <= 260.0)
{
Cd = (24.0/Re)*(1.0 + 0.1315*pow(Re,(0.32 - 0.05*log10(Re))));
}
else
{
Cd = (24.0/Re)*(1.0 + 0.1935*pow(Re,0.6305));
}
//Determine New U
delta = (4.0/3.0)*(1.0/Cd)*(rho_LG)*(SMD/Dinj);
//RK4
for (int i = 0; i < N-1; i++)
{
K1 = deriv(U[i],X[i],delta,m);
K2 = deriv(U[i]+0.5*dx*K1,X[i]+0.5*dx,delta,m);
K3 = deriv(U[i]+0.5*dx*K2,X[i]+0.5*dx,delta,m);
K4 = deriv(U[i]+dx*K3,X[i+1],delta,m);
U[i+1] = U[i] + dx/6.0*(K1 + 2.0*K2 + 2.0*K3 + K4);
//if(i >= 0 && i <= 3)
//cout << i << " " << K1 << " " << K2 << " " << K3 << " " << K4 << " " << U[i] << endl;
}
ERR = abs(U[N-1]*Uinj - Ui)/Ui;
Ui = U[N-1]*Uinj;
step = step + 1;
}
SMD = 6.0*sigma/(DEN*(Uinj*Uinj - Ui*Ui));
cout << "U = " << Ui << endl;
cout << "SMD = " << SMD << endl;
cout << "DEN = " << DEN << endl;
cout << "Ug = " << Ug << endl;
cout << "m = " << m << endl;
cout << "delta = " << delta << endl;
cout << "Re = " << Re << endl;
cout << "Cd = " << Cd << endl;
cout << "U* = " << U[N-1] << endl;
cout << "Error = " << ERR << endl;
cout << "step = " << step << endl;
//Output Data Into Text File
ofstream outputdata("result-500-15.txt");
for (int i = 0; i < N; i++)
{
outputdata << X[i] << " " << U[i] << '\n';
}
outputdata.close();
delete [] U;
delete [] X;
return 0;
}
Решение
Ваше предположение верно: 0.1 не имеет конечного выражения в двоичном виде. Это довольно сложный вопрос и имеет много Угловые случаи, которые не будут решены в целом путем добавления 0,01, как указано в вашем комментарии. (Это сильно зависит от ожидаемых вами значений и т. Д.)
Ваш вопрос предполагает, что частное всегда должно быть целым числом. В этом случае правильный подход для поддержания правильных результатов заключается в том, чтобы не использовать какие-либо doubleс начала (для Ls, dx, Z). Либо используйте дробный тип (ничего не встроено в C ++, используйте свой собственный или библиотеку), десятичный тип с произвольной точностью (опять же, используйте библиотеку типа gmp — разумно, если вы знаете, что все ваши числа имеют конечное десятичное выражение), или, проще всего: если оба Ls а также dx гарантированно иметь максимум n цифры после десятичной точки, умножить оба на 10^n и использовать целочисленные типы.
Хорошо, ваш код сильно отличается от того, что я ожидал. В этом случае, на мой взгляд, правильнее всего исправить количество шагов N и рассчитать dx от этого, а не наоборот:
const int N = 10000;
double dx = (Ls-1.0)/(double)(N-1);
Если вы хотите начать со значения для dx и выбрать N так, чтобы вычисленное значение для dx, спросите пользователя, когда программа запускается:
#include <cmath>
double dxestim;
cout << "dx should be close to: ";
cin >> dxestim;
cout << "Candidate values for N: " << endl;
int N1 = (int) floor((Ls-1)/dx + 1.0);
int N2 = (int) ceil((Ls-1)/dx + 1.0);
cout << N1 << " gives dx = " << (Ls-1.0)/(double)(N1-1) << endl;
cout << N2 << " gives dx = " << (Ls-1.0)/(double)(N2-1) << endl;
cout << "Please choose N: ";
cin >> N;
...
Другие решения
Других решений пока нет …