重力计算导致NaN.没有明确的理由

概述我的C代码有问题. 它是2D中N体问题的强制解决方案. 有时我将NaN作为struct instance params值. 我的猜测是分裂出了问题.我已经分析了很多案例,但仍然找不到导致值为NaN的出现模式. 这是我的代码： #include <stdio.h>#include <math.h>#include <time.h>#include <stdlib.h>double G; 我的C代码有问题.
它是2D中N体问题的强制解决方案.
有时我将NaN作为struct instance params值.

我的猜测是分裂出了问题.我已经分析了很多案例,但仍然找不到导致值为NaN的出现模式.

这是我的代码：

#include <stdio.h>#include <math.h>#include <time.h>#include <stdlib.h>double G;  int N;int T;int COUNT;typedef struct {    double rx,ry;    double vx,vy;    double fx,fy;    double mass;} Body;voID updateBody (Body* bodyInstance,int timestamp) {    bodyInstance->vx += timestamp * bodyInstance->fx / bodyInstance->mass;    bodyInstance->vy += timestamp * bodyInstance->fy / bodyInstance->mass;    bodyInstance->rx += timestamp * bodyInstance->vx;    bodyInstance->ry += timestamp * bodyInstance->vy;};voID updateBodyForces (Body* bodyA,Body* bodyB) {    double dx,dy,dist,force;    dx = bodyB->rx - bodyA->rx;    dy = bodyB->rx - bodyA->rx;    // collision/same place in spacetime Hack    if (bodyB->rx == bodyA->rx && bodyB->ry == bodyA->ry) {        dist = 1;    } else {        dist = sqrt(pow(dx,2) + pow(dy,2));    }    force = (G * bodyA->mass * bodyB->mass) / (pow(dist,2) + 100);    bodyA->fx += force * dx / dist;    bodyA->fy += force * dy / dist;}voID resetBodyForces (Body* bodyInstance) {    bodyInstance->fx = 0;    bodyInstance->fy = 0;}voID getRandomBody (Body* bI) {    bI->rx = rand() % 10;    bI->ry = rand() % 10;    bI->vx = rand() % 10;    bI->vy = rand() % 10;    bI->fx = 0;    bI->fy = 0;    bI->mass = 20;}int main( int argc,char *argv[] )  {    G = argc >= 2 ? atof(argv[1]) : 0.01;      N = argc >= 3 ? atoi(argv[2]) : 3;    T = argc >= 4 ? atoi(argv[3]) : 1;    COUNT = argc >= 5 ? atoi(argv[4]) : 10;    srand(time(NulL));    Body bodIEs[N];    for (int i=0; i<N; i++) {        getRandomBody(&bodIEs[i]);    }    for (int i = 0; i < COUNT; i++) {        for (int j = 0; j < N; j++) {            resetBodyForces(&bodIEs[j]);            for (int k = 0; k < N; k++) {                if (j != k) {                    updateBodyForces(&bodIEs[j],&bodIEs[k]);                }            }        }        for (int j = 0; j < N; j++) {            updateBody(&bodIEs[j],T);        }    }}

解决方法 由于(i)pow的基本参数为负数,或(ii)您的笑话数字累积,因此-NaN结果的常见(并且到目前为止最可能的解释)生成-NaN结果是sqrt的负参数.浮点变量：bodyInstance-> vx =& c.将累积舍入误差.

在调用sqrt之前检查该情况.

您还将得到一个表达式为0.0 / 0.0的NaN,但我从未见过平台在该实例中产生负NaN.

所以这里的道德是偏爱dx * dx到pow(dx,2)：前者更准确,不容易受到负dx的意外结果的影响,当然也不会慢.更好的是,使用C标准库中的hypot.

参考：http://en.cppreference.com/w/c/numeric/math/hypot

总结

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