Question

我通常是Fortran的新手，我有一个项目，我的教授希望班级尝试找到pi。要做到这一点，他希望我们创建自己的arctan子程序并使用这个特定的等式：pi = 16 * arctan（1/5） - 4 * arctan（1/239）。

因为教授不允许我使用内置的ATAN函数，所以我创建了一个近似它的子程序：

subroutine arctan(x,n,arc)
    real*8::x, arc
    integer::n, i
    real*8::num, nm2
    arc = 0.0
    do i=1,n,4
    num = i
    nm2 = num+2
    arc = arc+((x**num)/(num)) - (x**(nm2)/(nm2))
    enddo
    end subroutine arctan

这个子程序是基于arctan近似的泰勒级数，并且似乎工作得很好，因为我通过调用它来测试它。

real*8:: arc=0.0, approx
call arctan(1.d0,10000000,arc)
approx = arc*4

我从我的主程序中调用了这个程序，它应该返回pi并且我得到了

approx = 3.1415926335902506

这对我来说足够接近了。当我尝试

时会出现问题

pi = 16 * arctan（1/5） - 4 * arctan（1/239）。我试过这个：

real*8:: first, second
integer:: n=100
    call arctan((1.d0/5.d0), n, arc)
    first = 16*arc
    call arctan((1.d0/239.d0), n, arc)
    second = 4.d0*arc
    approx = first - second

以某种方式approx = 1.67363040082988898E-002，这显然不是pi。每次调用arctan子程序时，arc都会重置，所以我知道这不是问题所在。我认为问题在于我在宣布first和second之前如何调用子例程，但我不知道如何改进它们。

我做错了什么？

编辑：我实际上解决了这个问题，实际的问题只是fortran决定它不想做approx = first - second 并且正在制作它以便约= =第二我不知道为什么，但我通过用以下内容替换该语句来解决问题：

approx = (second-first)
approx = approx *(-1)

并且看起来很愚蠢，现在效果很好，结果为3.1415926535897940！

Answer 1

问题是由不同类型（单/双精度）产生的 arctan调用中的变量弧和子程序的实现。迭代计数10000 ...太多了，可能会导致数值问题，只需100就足够了（而且速度更快......）。

提示：对所有prog和过程始终使用隐式none。在这里编译器会立即告诉你，你忘了声明arc ...

只需在主程序中使其达到双倍精度即可获得所需的答案。

Fortran arctan子例程未按预期工作

1 个答案: