Question

我对C ++比较陌生，但我有一些（稀缺的）编码和数字经验。

我知道这个问题时不时会被发布，你如何整合数组。在MATLAB中你可以强制你的数组成为一个函数（我忘了怎么做，但我知道我以前做过）并将它发送给内置的集成器，所以我的问题是你是如何用C ++完成的。

我有这个积分：

I = integral(A(z)*sin(qz)*dz)

q只是双const，z是积分变量，但A（z）是一个数组（我将从现在开始称之为实函数），它在我的代码中与z轴具有相同的点数。积分边界是z [0]和z [nz-1]。

我使用梯形法则计算了这个积分，对于5000点的z轴，这需要0.06秒。我的问题是这个计算大约发生了300 * 30 * 20次（我有3个循环），这个0.06秒非常快地增长到模拟的3个小时。我的代码的整个瓶颈就是这种集成（我显然可以通过减少z加速，但这不是重点。）

我知道库函数通常比用户编写的函数要好得多。我也知道我不能使用更简单的东西作为辛普森的规则，因为被积函数是高度振荡的，我想避免自己实现一些复杂的数值算法。

GSL需要一种形式的功能：

F = f（double x，void * params）

我可以使用gsl的QAWO自适应集成，但是如何将我的函数转换为函数？

我在想的是：

F(double z, void *params)
{
  std::valarray<double> actualfunction = *(std::valarray<double> *) params;
  double dz = *(double *) params; // Pretty sure this is wrong
  unsigned int actual_index = z / dz; // crazy assumption (my z[0] was 0)
  return actualfunction[actual_index];
 }

这样的事情可能吗？我怀疑数值算法会使用与实际函数相同的空间差异，我是否应该以某种方式对实际函数进行插值？

还有比gsl更好的东西吗？

Answer 1

template<class F>
struct func_ptr_helper {
  F f;
  void* pvoid(){ return std::addressof(f); }
  template<class R, class...Args>
  using before_ptr=R(*)(void*,Args...);
  template<class R, class...Args>
  using after_ptr=R(*)(Args...,void*);
  template<class R, class...Args>
  static before_ptr<R,Args...> before_func() {
    return [](void* p, Args...args)->R{
      return (*static_cast<F*>(p))(std::forward<Args>(args)...);
    };
  }
  template<class R, class...Args>
  static after_ptr<R,Args...> after_func() {
    return [](Args...args, void* p)->R{
      return (*static_cast<F*>(p))(std::forward<Args>(args)...);
    };
  }
};
template<class F>
func_ptr_helper<F> lambda_to_pfunc( F f ){ return {std::move(f)}; }

使用：

auto f = lambda_to_pfunc([&actualfunction, &dz](double z){
  unsigned int actual_index = z / dz; // crazy assumption (my z[0] was 0)
  return actualfunction[actual_index];
});

然后

void* pvoid - f.pvoid();
void(*pfun)(double, void*) = f.after_func();

您可以通过pfun和pvoid。

为任何拼写错误道歉。

我们的想法是编写一个符合我们想要的lambda。然后lambda_to_pfunc将它包装起来，这样我们就可以将它作为void*和函数指针传递给C风格的API。

如何将std :: valarray <double>与gsl集成？

1 个答案: