Я пишу решатель для обыкновенных дифференциальных уравнений (ODE) и пытаюсь реализовать поведение во время выполнения, которое позволяет пользователю выбирать из нескольких решателей ODE, таких как прямой метод Эйлера, метод Рунге-Кутты второго и четвертого порядка.Я стараюсь использовать набор шаблонных функций, чтобы пользователь мог передавать переменные в решатель в виде карты, где ключ может быть int
, char
или std::string
.Кроме того, ассоциированное значение может быть float
или double
.В функции-члене под названием ode_solver()
мне нужно установить переменную class_func
равной одной из решающих функций: euler_method
, rk2_method
или rk4_method
;однако, поскольку эти функции не шаблонизированы, я получаю сообщение Variable 'class_func' with type auto has incompatible initializer of type <overloaded>
.Я уверен, что это связано с тем, что C ++ не позволяет мне динамически назначать тип функциям.Код приведен ниже.Есть ли способ включить поведение, которое я пытаюсь решить в этой проблеме, или мне придется отказаться от шаблонов и просто жестко закодировать типы данных?Область, где код имеет проблемы, выделена всеми заглавными буквами в файле .hpp.Я использую компилятор C ++ 17.
// main.cpp
#include "test.hpp"
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <map>
#include <tuple>
double func6(std::map<char, double> arr);
int main(int argc, const char * argv[]) {
ODESolver q;
// Code inputs
std::map<char, double> inputs;
inputs['x'] = 2.0;
inputs['y'] = g.e;
double unc = 0.001;
double tol = 0.0;
double step_size = 0.1;
double start = 2.0;
double stop = 3.0;
std::string func_name("Euler");
std::tuple<std::vector<double>, std::vector<double>> res;
res = q.new_ode_solver(step_size, start, stop, tol, func_name,
inputs, func6);
}
double func6(std::map<char, double> arr)
{
return arr['y'] * MathKernels::logr(arr['y']) / arr['x'];
}
Файл заголовка:
class ODESolver
{
public:
template<class char_type, class real_type, class F>
static inline std::tuple<std::vector<real_type>, std::vector<real_type>>
ode_solver(real_type step_size, real_type start, real_type stop,
real_type error, std::string func_name,
std::map<char_type, real_type> &inputs,
const F& func)
{
// Verify that a correct function name was passed
if (func_name != "Euler" and func_name != "RK2" and func_name != "RK4")
{
std::cout << "FATAL ERROR: ODE Solver Name must be 'Euler', 'RK2' or 'RK4'" << std::endl;
exit (EXIT_FAILURE);
}
// Determine which ODE Solver to use
// - THIS IS THE PROBLEM, THE COMPILER CANNOT DEDUCE
// THE TYPE FROM THE STATEMENT BELOW.
auto class_func = &ODESolver::euler_method;
std::tuple<real_type, real_type> res;
std::vector<char_type> keys;
std::vector<real_type> x_var;
std::vector<real_type> y_var;
keys = get_keys(inputs);
std::cout << keys[0] << std::endl;
// Solve ODE
x_var.push_back(inputs[keys[0]]);
y_var.push_back(inputs[keys[1]]);
real_type time = start;
while (time < stop)
{
res = class_func(func, step_size, inputs, keys, error);
y_var.push_back(std::get<0>(res));
step_size = std::get<1>(res);
x_var.push_back(time);
time += step_size;
inputs[keys[0]] += step_size;
inputs[keys[1]] = std::get<0>(res);
}
std::tuple<std::vector<real_type>, std::vector<real_type>> value(x_var, y_var);
return value;
}
// ================================================================
template<class char_type, class real_type, class F>
static inline std::tuple<real_type, real_type>
euler_method(real_type step_size, std::map<char_type, real_type> inputs,
real_type keys, real_type error,
const F& func)
{
real_type dydx = func(inputs);
real_type value = inputs[keys[1]] + step_size * dydx;
std::tuple<real_type, real_type> vals(value, step_size);
return vals;
}
// ================================================================
// ================================================================
private:
template<class char_type, class real_type>
static inline std::vector<char_type> get_keys(std::map<char_type, real_type> &arr)
{
std::vector<char_type> keys;
for (typename std::map<char_type, real_type>::iterator it = arr.begin();
it != arr.end(); it++)
{
keys.push_back(it -> first);
}
return keys;
}
};