fsolve& fzero在c ++中使用GSL根查找

时间:2014-05-05 11:46:58

标签: c++ matlab root gsl

我在Matlab中有一个原型代码,它在一些计算中使用了fsolve和fzero。 在c ++中我使用GSL并试图找到值x,即f(x)= 0;

所以我的例子, 在 Matlab 我做:

functionSolver= @(x) myFunction(x);
XSol = fsolve(functionSolver,0);

这个清楚地解决了Matlab函数:

function F = myFunction(x)
%% do something with x
F = x;
end

那么在 C ++ 中,我将myFunction作为;

double myClass::myFunction(double x){
//do something with x
return x;
}

在GSL文档中,它告诉root查找示例但需要一些帮助。 https://www.gnu.org/software/gsl/manual/html_node/Root-Finding-Examples.html#Root-Finding-Examples

必须有一些明确的方法来找到给定函数的0个根。即使你能提供我简单的例子,我也会很高兴!

一切顺利。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

您无法将类成员函数强制转换为gsl_function without a wrapper。您必须使用全局函数。在这种情况下,您链接的the GSL documentation上显示的第二个示例是使用该库的标准方法,如果您不能提供函数的一阶导数(否则请检查第一个示例)。没有太多的简化。

但是,如果您愿意使用包装纸,那么有许多方法可以简化您的生活。例如,您可以使用包装器to enable c++11 features like lambdas!。一般情况下,我不建议任何人在没有仔细检查代码的情况下为GSL使用第三方包装器。你应该首先学习标准方法。

另一个例子:我开发了一个小包装器,简化了GSL 1D Root Finder API。您可以在此link中找到源代码和一个很好的示例。我不是说你应该使用我的包装纸。到时候,你可能会发展自己的!

更新1:还有O2Scl,这是我所知道的gsl最发达的C ++包装器。它似乎有一个非常好的API。再说一遍:你应该非常小心地使用包装纸。

更新2:回答评论中提出的问题:您还可以创建全局函数并将其用作包装器。例如:

double myFunction(double x, void* ptr) {
    myClass* ptr2 = static_cast<myClass*>(ptr);
    return ptr2->myFunction(x);
}

我不喜欢这种解决方案在更复杂的情况下(但这里非常好,可能是更简单的选项)因为如果你想发送更多参数很麻烦(例如:你需要2个参数:类本身和额外的数字 - 在这种情况下,您需要创建一个额外的结构来保存两者!)。使用我链接的包装器,您可以使用lambdas轻松发送许多参数!实施例

double a = 1;
myClass m1 ....
gsl_function_pp Fp( [&](double x){return a * m1.myFunction(x);} ); 
gsl_function *F = static_cast<gsl_function*>(&Fp); 

刚刚完成,这是包装代码

class gsl_function_pp : public gsl_function
{
   public:
   gsl_function_pp(std::function<double(double)> const& func) : _func(func){
   function=&gsl_function_pp::invoke;
   params=this;
   }     
   private:
   std::function<double(double)> _func;
   static double invoke(double x, void *params) {
   return static_cast<gsl_function_pp*>(params)->_func(x);
   }
};