功能更多的参数和整合 [英] Function with more arguments and integration
问题描述
我必须集成一个函数（例如使用辛普森规则子例程），但我不得不将一个以上的参数传递给我的函数：其中一个是我稍后要整合的变量，而另一个只是一个值来自另一个我不能在函数内执行的计算。
问题是Simpson子程序只接受f（x）执行积分而不是f（x ，y）。
在弗拉基米尔建议后，我修改了代码。
下面的例子：
程序main2
！----------------------- -------------------------------------------
！使用Simpson规则集成一个函数
！间隔数加倍
！---------------------------------------- --------------------------
！编译：
！ gfortran main2.f90 -o simp2
隐式无
双精度r，rb，rmin，rmax，rstep，积分，eps
双精度F_int
整数nint， i，rbins
双精度t
rbins = 4
rmin = 0.0
rmax = 4.0
rstep =（rmax-rmin）/ rbins
rb = rmin
eps = 1.0e-8
func = 0.0
t = 2.0
do i = 1，rbins
call func（rb，t，res）
write（*，*）'r，f（rb）（in main）='，rb，res
！test = F_int（rb）
！write（*，*）'test F_int（in loop）='，test
call simpson2（F_int（rb），rmin，rb，eps，integral，nint）
write（*，*）'r，integral ='，rb，integral
rb = rb + rstep
end do
end program main2
子程序func（x，y，res）
！--------------------------------- -------
！实数函数
！----------------------------------------
隐式无
双精度res
双精度，意图（in）:: x
双精度y
res = 2.0 * x + y
写（* *）'f（x，y）（in func）='，res
return
end子程序func
函数F_int（x）
！函数集成
隐式无
双精度F_int，res
双精度，意图（in）:: x
双精度y
调用func （x，y，res）
F_int = res
结束函数F_int
子程序simpson2（f，a，b，eps，integral， nint）
！=========================================== ===============
！在[a，b]
上集成f（x）！方法：辛普森规则与倍数间隔
！直到error = coeff * | I_n - I_2n | < eps
！撰写人：Alex Godunov（2009年10月）
！------------------------------------ ----------------------
！ IN：
！ f - 集成功能（由用户提供）
！ a - 集成的下限
！ b - 积分上限
！ eps - 容差
！ OUT：
！积分 - 积分结果
！ nint - 实现精度的间隔数量
！===================================== =====================
隐式无
双精度f，a，b，eps，整数
双精度sn， s2n，h，x
整数nint
双精度，参数:: coeff = 1.0 / 15.0！误差估计coeff
整数，参数:: nmax = 1048576！最大间隔数
整数n，i
！ （a）+ f（a + h）+ f（a）评估2个区间（3点）的积分bb = （*，*）'a，b，h，sn（in simp）='，a，b，h，sn
！ （n <= nmax）
s2n = 0.0
h =（ba）/ dfloat（n）循环多次（从4个区间开始）
n = 4
do i = 2，n-2，2
x = a + dfloat（i）* h
s2n = s2n + 2.0 * f（x）+ 4.0 * f（x + h）
end do
s2n =（s2n + f（a）+ f（b）+ 4.0 * f（a + h））* h / 3.0
if（coeff * abs（s2n-如果
sn = s2n $ b，那么
积分= s2n + coeff *（s2n-sn）
nint = n
出口
结束$ bn = n * 2
end do
return
end subroutine simpson2
我认为我非常接近解决方案，但我无法弄清楚......
如果我在不将参数放入F_int中的情况下致电simpson2（F_int，..），我会收到以下消息：
调用simpson2（F_int，rmin，rb，eps，integral，nint）
1
警告： （1）
的参数'f'有帮助吗？
在此先感谢！
现在您有了一个可以使用的代码，做得很好！
您需要告诉编译器， F_int 是一个函数。这可以通过
外部F_int
$来完成b
$ b
，但学习Fortran 90并使用模块或至少使用接口块会更好。
module my_functions
implicit none
包含
子程序func（x，y，res）
！ - ---------------------------------------
！实数函数
！----------------------------------------
隐式无
双精度res
双精度，意图（in）:: x
双精度y
res = 2.0 * x + y
写（* *）'f（x，y）（in func）='，res
return
end子程序func
函数F_int（x）
！函数集成
隐式无
双精度F_int，res
双精度，意图（in）:: x
双精度y
调用func （x，y，res）
F_int = res
end function F_int
end module
现在您可以轻松使用该模块并集成该功能
pre $ $ $ $ c $ use my_functions
call simpson2（F_int，rmin，rb，eps，integral，nint）
但是你会发现 F_int 仍然不知道 y 是什么！它有它自己的 y ，其中未定义的值！您应该将 y 放入模块中，以便每个人都可以看到它。
module my_functions
隐式无
双精度:: y
包含
不要忘记删除 y 的所有其他声明！在函数 F_int 和主程序中。也许最好以不同的方式来调用它。
不要忘记在里面设置 y 的值你的主循环！
I have I simple problem but I cannot find a solution anywhere. I have to integrate a function (for example using a Simpson's rule subroutine) but I am obliged to pass to my function more than one argument: one is the variable that I want to integrate later and another one is just a value coming from a different calculation which I cannot perform inside the function.
The problem is that the Simpson subroutine only accept f(x) to perform the integral and not f(x,y).
After Vladimir suggestions I modified the code.
Below the example:
Program main2
!------------------------------------------------------------------
! Integration of a function using Simpson rule
! with doubling number of intervals
!------------------------------------------------------------------
! to compile:
! gfortran main2.f90 -o simp2
implicit none
double precision r, rb, rmin, rmax, rstep, integral, eps
double precision F_int
integer nint, i, rbins
double precision t
rbins = 4
rmin = 0.0
rmax = 4.0
rstep = (rmax-rmin)/rbins
rb = rmin
eps = 1.0e-8
func = 0.0
t=2.0
do i=1,rbins
call func(rb,t,res)
write(*,*)'r, f(rb) (in main) = ', rb, res
!test = F_int(rb)
!write(*,*)'test F_int (in loop) = ', test
call simpson2(F_int(rb),rmin,rb,eps,integral,nint)
write(*,*)'r, integral = ', rb, integral
rb = rb+rstep
end do
end program main2
subroutine func(x,y,res)
!----------------------------------------
! Real Function
!----------------------------------------
implicit none
double precision res
double precision, intent(in) :: x
double precision y
res = 2.0*x + y
write(*,*)'f(x,y) (in func) = ',res
return
end subroutine func
function F_int(x)
!Function to integrate
implicit none
double precision F_int, res
double precision, intent(in) :: x
double precision y
call func(x,y,res)
F_int = res
end function F_int
Subroutine simpson2(f,a,b,eps,integral,nint)
!==========================================================
! Integration of f(x) on [a,b]
! Method: Simpson rule with doubling number of intervals
! till error = coeff*|I_n - I_2n| < eps
! written by: Alex Godunov (October 2009)
!----------------------------------------------------------
! IN:
! f - Function to integrate (supplied by a user)
! a - Lower limit of integration
! b - Upper limit of integration
! eps - tolerance
! OUT:
! integral - Result of integration
! nint - number of intervals to achieve accuracy
!==========================================================
implicit none
double precision f, a, b, eps, integral
double precision sn, s2n, h, x
integer nint
double precision, parameter :: coeff = 1.0/15.0 ! error estimate coeff
integer, parameter :: nmax=1048576 ! max number of intervals
integer n, i
! evaluate integral for 2 intervals (three points)
h = (b-a)/2.0
sn = (1.0/3.0)*h*(f(a)+4.0*f(a+h)+f(b))
write(*,*)'a, b, h, sn (in simp) = ', a, b, h, sn
! loop over number of intervals (starting from 4 intervals)
n=4
do while (n <= nmax)
s2n = 0.0
h = (b-a)/dfloat(n)
do i=2, n-2, 2
x = a+dfloat(i)*h
s2n = s2n + 2.0*f(x) + 4.0*f(x+h)
end do
s2n = (s2n + f(a) + f(b) + 4.0*f(a+h))*h/3.0
if(coeff*abs(s2n-sn) <= eps) then
integral = s2n + coeff*(s2n-sn)
nint = n
exit
end if
sn = s2n
n = n*2
end do
return
end subroutine simpson2
I think I'm pretty close to the solution but I cannot figure it out... If I call simpson2(F_int, ..) without putting the argument in F_int I receive this message:
call simpson2(F_int,rmin,rb,eps,integral,nint)
1
Warning: Expected a procedure for argument 'f' at (1)
Any help? Thanks in advance!
Now you have a code we can work with, good job!
You need to tell the compiler, that F_int is a function. That can be done by
external F_int
but it is much better to learn Fortran 90 and use modules or at least interface blocks.
module my_functions
implicit none
contains
subroutine func(x,y,res)
!----------------------------------------
! Real Function
!----------------------------------------
implicit none
double precision res
double precision, intent(in) :: x
double precision y
res = 2.0*x + y
write(*,*)'f(x,y) (in func) = ',res
return
end subroutine func
function F_int(x)
!Function to integrate
implicit none
double precision F_int, res
double precision, intent(in) :: x
double precision y
call func(x,y,res)
F_int = res
end function F_int
end module
Now you can easily use the module and integrate the function
use my_functions
call simpson2(F_int,rmin,rb,eps,integral,nint)
But you will find that F_int still does not know what y is! It has it's own y with undefined value! You should put y into the module instead so that everyone can see it.
module my_functions
implicit none
double precision :: y
contains
Don't forget to remove all other declarations of y! Both in function F_int and in the main program. Probably it is also better to call it differently.
Don't forget to set the value of y somewhere inside your main loop!
这篇关于功能更多的参数和整合的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！
