今後C++を使う機会が多そうなので、早めに習得をしていく
とりあえずC言語との違うところをまず抑えて、次によく使うライブラリーを使ってみようと思う。

---

C++で画面出力するときは次のようにするこれで次のように表示されるはずこれがもし科学の計算ならいろいろと注文したいことがある
1, 桁数をもっと多く表示してほしい(例えば15桁全部)
2, 12345e+5とか1.2345とか表示形式を指定したい
(3, 桁数を揃えたい)

---

とりあえず1と2についてこれで、こんな感じに表示されるはず


ここでfixとかscientficは操作子と呼ばれるらしいです
他にもあるので、今後使う可能性があるものを簡単にまとめておきます

■基数

■ 浮動小数点ただし setw, setprecision, setw他を使う場合は #include とプログラムの上の方に書いておく必要がある

現在新しい言語を模索中
Haskellを触ってみたが、いろいろと挫折

とりあえず昔買ったけどずっと放置していたc++の本を読んで、
ソースをそのまま書き写してみたりして勉強中

いろいろと便利すぎてやべぇw


今回は変数の上限値を表示させてみる
よくある例のヤツ

char   -128~127
signed char   -128~127
unsighed char   0~255

int   -2147483648~2147483647
unsigned int   0~4294967295

long   -9223372036854775808~9223372036854775807
unsighed long   0~18446744073709551615

double   2.22507e-308~1.79769e+308
unsigned double    0~1.79769e+308

include すべきヘッダーはclimitsとcfloat
climitsにはint型、cfloatにはfloat型の変数の上限値が書かれている

■ 参考リンク
(limits.h)、　 (float.h)

最近、gnuplotでアニメを作って遊んでいる
探したら、ネットにいろいろなアニメを作るソースが落ちている

例えばものを投げたときの放物線のアニメとか
最初に解析式を求めるわけじゃなくて、微分方程式をその点について解いて点をどんどんうっていくような感じ

その中で「ソフトウェアタイマ」と呼ばれるものが使われていた

つまり

int i, k;
for(i=0; i<1e+6; i++) k++;

みたいなの
単純な演算を繰り返して、時間を無駄に使う。要するにここで足踏み

これは実行するマシンによって、時間が変わるしよろしくないらしい

そこで

unsigned int usec;
usleep( usec );

もしくは

unsigned int sec;
sleep( sec );

ってのを使うらしい

usecはミリ秒、secは秒だけ足踏み可能。

ブックマークを整理してたら見つけた

■リンク
計算物理のためのC/C++言語入門

ソートは色々と種類があって、それぞれ並べ替える方式の違いから実行ステップ数が変わってくる
その結果、かかる時間がデータの種類によってマチマチ
本当はそこんところをしっかり考えないといけない・・・・が、

なんでもいいからソートしたいという時もあるものです


そういうときは、

#include <gsl/gsl_sort.h>
#include <gsl/gsl_sort_vector.h>

をインクルードして、

gsl_sort(hoge, 1, 5);

とすればおーけー

hogeは配列の名前
1はhoge[i]のiをいくつずつずらしていくか
5は配列の大きさ

とりあえずこれでソートはしてくれるようです

タイトルのわかりにくさ・・・・



要するに、2桁の数字を出力するときに、3桁で余ってるところを0埋めしたいと

i=10;
printf("%03d¥n", i);

で出力したら、

010

的な。


%03dの0がポイントです


■参考サイト
リーディングゼロの指定

危うく逆にするところだったのでメモ

atan2(y, x)で
■参考
atan2

---

(2017/4/8 追記)

atan2の返り値は [-pi, pi]
acosの返り値は[0, pi]
asinの返り値は[-pi/2, pi/2]

---

(2017/11/22 追記)

値域の数学記号が間違っていたので修正をした

とみながだいすけさんが日本語訳してくれているこちらのドキュメント によると、

17章に積分ルーチンが載っています。
(執筆時はversion 1.15が最新バー)

今までは、台形積分やらシンプソン則の積分しかC言語では書いて使ったことがなかったので
どうやって使うのかもさっぱり・・・・

とりあえずサンプルコードが一つあったので、そのまま書いて実行してみます。



が、エラー

gcc -c sample_integral.c
sample_integral.c: In function ‘main’:
sample_integral.c:37: warning: format ‘%ld’ expects type ‘long int’, but argument 2 has type ‘int’
gcc -o sample_integral sample_integral.o -lgsl -gslcblas

コンパイルは通って、実行ファイルも出来てますが・・・・

原因は構造体wのメンバsizeを呼び出して出力するときの型の問題。
sizeはsize_t型ですが、
同期曰く、size_t型は一般にはintと同じ型だけど、ここではlong int型として扱ってしまっているらしく

printf("%d¥n", w->size);
↓
printf("%ld¥n", w->size);

と変更すればエラーは消えました。



しばらくはこれを使ってみようかと・・・
できれば中でどういうことをしているのかを知りたいですね。

double xx,yy,zz;
xx = 10.0/11.0;
yy = 10.0/11;
zz = 10/11;
printf("%lf %lf %lf\n", xx, yy, zz);

計算結果は

0.909091 0.909091 0.000000

doubleがどっかに入ってたら、結果もdoubleになるらしい

けど、怖いので、
yy = 10.0/(double)11;
とかにしたいですね

FFTWの公式サイトから落としてきたファイルを解凍して、中に入る

いつもの

cd fftw-3.3.1/
./configure
make

これでbenchが使えるようになる。

使い方と実行結果

$bench 16　　　　　　　　　　　　　　　　　　#16はファイルサイズ
Problem: 16, setup: 18.00 us, time: 81.74 ns, ``mflops'': 3914.8

あとはファイルのサイズを変えてbenchに食わせるようなシェルスクリプトをちょいちょいと書いて実行。

Mac mini とMac Book airではこんな感じの結果になりました。

日本語化されたpdfを参考にしてみた。
GSL リファレンス・マニュアル日本語訳

#include <gsl/gsl_interp.h>
#include <gsl/gsl_spline.h>

gsl_interp_accel *acc = gsl_interp_accel_alloc();
const gsl_interp_type *T = gsl_interp_cspline;
gsl_spline *spline = gsl_spline_alloc(T, data_size);

gsl_spline_init(spline, f0, fn, data_size);

i=0;
for(xi = inif[0]; xi < inif[data_size-1]; xi += DELTA){
i++;
yi = gsl_spline_eval(spline, xi, acc);
printf("%.15le %.15le\n", xi, yi);
}


gsl_spline_free(spline);
gsl_interp_accel_free(acc);

補完の方法は他にも選べる。
gsl_interp_linear, gsl_interp_csplineとか
自分の欲しい結果に合ったものを用いるべし

gsl_spline_init(spline, f0, fn, data_size)
下端f0から上端fnまでdata_size個のデータから補完する
補完元データを読み込ませる

yi = gsl_spline_eval(spline, xi, acc);
これでxiのときの補完した値が得られる

gsl_spline_free(spline);
gsl_interp_accel_free(acc);
全部終わったら解放しておくこと



今自分で書いたコードを読み返してみて色々とまずい気がするなー・・・ﾎﾞｿｯ
i=0;
for(xi = inif[0]; xi < inif[data_size-1]; xi += DELTA){
i++;
この辺とか

#include < stdio.h >
#include < string.h >

char fname[128];
char *p;

strcpy(fname, "abcde.dat");
p = strrchr(fname, '.');
if(p!=NULL){
*p=0x00;
}
printf("%s\n",fname);

これを実行したら

abcde

となるはず

参考ページ
http://winofsql.jp/VA003334/Cprog050930083833.htm

limits.h にCで使われる様々なデータ型の上限・下限が載っている

○使い方

#include
#include

int main(void){

printf("char のサイズ: %d bit\n", CHAR_BIT);
printf("char の最大値: %u\n", CHAR_MAX);
printf("char の最小値: %d\n", CHAR_MIN);
printf("int の最大値: %d\n", INT_MAX);
printf("int の最小値: %d\n", INT_MIN);
printf("long の最大値: %ld\n", LONG_MAX);
printf("long の最小値: %ld\n", LONG_MIN);
printf("signed char の最大値: %d\n", SCHAR_MAX);
printf("shigned char の最小値: %d\n", SCHAR_MIN);
printf("short の最大値: %d\n", SHRT_MAX);
printf("short の最小値: %d\n", SHRT_MIN);
printf("unsigned char の最大値: %u\n", UCHAR_MAX);
printf("unsigned int の最大値: %u\n", UINT_MAX);
printf("unsigned long の最大値: %lu\n", ULONG_MAX);
printf("unsigned short の最大値: %u\n", USHRT_MAX);

return 0;
}

これでチェック可能。
ちなみに自分のMac OS X 10.7.2での実行結果は

char のサイズ: 8 bit
char の最大値: 127
char の最小値: -128
int の最大値: 2147483647
int の最小値: -2147483648
long の最大値: 9223372036854775807
long の最小値: -9223372036854775808
signed char の最大値: 127
shigned char の最小値: -128
short の最大値: 32767
short の最小値: -32768
unsigned char の最大値: 255
unsigned int の最大値: 4294967295
unsigned long の最大値: 18446744073709551615
unsigned short の最大値: 65535

参考ページ
http://www1.cts.ne.jp/~clab/hsample/IO/IO19.html

gcc -c gsl_example.c -lm -lgsl -lgslcblas

デフォルトの場所にGSLがインストールされているなら、-Lや-Iオプションは不要で、これでおk

Numerical Recipes in Cというものがある。



C言語を学ぶなら読んどけって一冊らしい・・・

巻末によく使う配列の確保に関するルーチンをまとめたものがある(nrutil.h / nrutil.c)


これの使い方メモ

参考ページ
http://macwiki.sourceforge.jp/wiki/index.php/NumericalRecipes

一次元配列の場合は

double *hoge
hoge = dvector(0, 10);

/* hogeを使った何か */

free_dvector(0, 10);

でおk
他の型なら、適時修正

領域を確保する配列はhoge[0]からhoge[10]の10個 11個
（この本では要素の0個目は紛らわしいからやめとけ、って書いてます）

最後の行は確保した領域を解放する

a[0] = *(a)
a[i] = *(a+i)

であることも覚えておくと便利だろう



二次元配列では

double **a

a = matrix(0,10,0,10);

for(i=0;i<11;i++){
for(j=0;j<11;j++){
a[i][j] = i*10+j;
printf("%lf ", a[i][j]);
}
printf("\n");
}

free_matrix(a, 0, 10, 0, 10);

たぶんこんな感じでおk

a[0][0] = **(a)
a[i][j] = *(a[i]) = *(*(a+i)+j)

であることも覚えておくと便利だろう

普段はEmacsを使っていますが、前回記事でデータ閲覧のためにmiを導入したと書きました。

デフォルトで文字が小さいのを直したり(おじさんにはきつい；；)
キーバインドを自分好みに設定したかったので色々といじる。


設定は

左上のmi > モード設定

から変更します。


設定画面


とりあえずフォントのサイズを11に
あとはキーバインドを変更


「ジャンプリスト」やら「最近開いたファイル」も不必要なので消したいのですが
どこでいじるのかまだよくわからない・・・・



ちなみにキーバインドの設定はエクスポートして他のマシンでも同様のバインドにすることができるみたいです
Emacsだと、起動するときに読み込む .emacs というファイルがこれに該当するのでしょうか

C言語でコードを書くときにはいつもEmacsを使っていた(正確にはCarbonEmacs)

ただ起動にちょっと時間がかかる。(.emacsを読み込んでるから？)

また、ウィンドウをもうひとつ作ろうと思うと、

ctrl+x
5
2

と打つ必要がある。

はっきり言って手間である・・・



そこで簡単なデータ閲覧用にmi(みみかき)を入れることにした。

mi公式

自分にあったパッケージを落としてくればよい

研究室のPCはスノレパなので

バージョン2.1.11r1
最終更新日：2011.4.17

これを入れておく。



ターミナルからの起動は

open -a mi

また

open -a mi hoge.dat

でmiを起動してhoge.datを開く事ができる。

open -a mi hoge.dat foo.dat

これでhoge.datとfoo.datを2つのタブを通して開くこともできる。


aliasとして(Cシェルでは)

setenv mi 'open -a mi'

を登録しておくと、もうちょい楽になるか

4月にこのMac miniを使い始めてから
今日やっとGSLをインストールしていないことに気づいた・・・・



インストールしたはいいものの、コンパイルするときのリンクを忘れてしまっていたのでメモ

gcc hoge.c -o hoge -lm -Wall -lgsl -lgslcblas

でいけるらしい

GSLがデフォルトの場所( /usr/local/include )にインストールされていれば

-I/usr/local/include -L/usr/local/lib

この二つは必要ない。


参考ページ
GSL日本語リファレンス置き場
http://www.cbrc.jp/~tominaga/translations/gsl/

strcpyを使えばよさげ

参考ページ
http://www9.plala.or.jp/sgwr-t/lib/strcpy.html


argv[1]に入ってるファイル名関連のファイルを読み書きしたいときにこれを使って編集する
今回はGIFアニメを作りたい過程でこれに遭遇



//なんか最近更新内容がずさん・・・

後の自分のためのﾒﾓ

例えば次のような関数があるとき

int hoge( int aa[], int nn);    #関数宣言

int hoge( int aa[], int nn){
   int i;
   for(i=0; i < nn; i++){
     aa[i]++
   }
   return 0;
}

この関数を実際に使うときは、配列とその要素数を引数として渡すが、そのとき[]はいらない

つまり

hoge(aa, nn);

これでおk
(なんか書いててわかりにくいなぁー)

c言語でfopenを用いて、ファイルを開くことができる
次のようにして開く

FILE *fp;
fp = fopen("hoge.dat","r");

この書き方ではカレントディレクトリのファイルしか開くことができない
そこで絶対パスを用いた書き方に変更する

fp = fopen("/Users/hoge/hoge.dat");

絶対パスの書き方はプラットフォームに依存するらしいので、
絶対パスをpwdコマンドを用いて確認する。

これでちょっとは便利になったかなぁー

研究室のMacにはGSLが導入されている。

GSLとは GNU Scientific Libraryの略で
numerical recipesに載っているプログラムが最初から使えるようなもので色んな計算の煩いを多少楽にしてくれる

詳しい導入の仕方などはこちら



で実際にコンパイルする際は、

gcc -I/usr/local/include-L/usr/local/lib -lgsl -lgslcblas

のようなリンクを貼らなければならない(環境によってlocalなどは変わる)
しかし、gccはデフォルトでヘッダファイルをusr/local/includeに見に行くのでもしGSLがデフォルトの場所にインストールされている場合は -I オプションは必要ない

ってここのpdfに書いてある。


しかしそれを確認するために

gcc -print-search-dirs

って打っても、gccがヘッダファイルを探しにいくディレクトリを表示させても /usr/local/includeとは書いてないんだよなぁー

わからん。



・追記

http://www.asahi-net.or.jp/~wg5k-ickw/html/online/gcc-2.95.2/gcc_3.html

＞例外はディレクトリ`/usr/local/include'で、 ヘッダ・ファイルを探す際には、 コンパイラのインストール・ディレクトリにかかわらず、 このディレクトリが探索されます

最初から見に行くようになってるのかー納得ー

#include "hoge.h"

上の書き方では、カレントディレクトリでhoge.hというヘッダファイルを探し
次にgccコマンドラインの -Iオプションで指定したディレクトリを探し
最後にgccの標準ライブラリが探される。

#include <example.h>

こちらの書き方では、カレントディレクトリの検索を行わないそうです。