C ++ Birçok sabitle, bilimsel kodlardaki değişkenlerle başa çıkmak için en iyi uygulamalar

Akışta bulunan biyolojik maddelerle akışkan akışını simüle etmek için bir kod geliştiriyorum. Bu, bazı ilave biyolojik modellere bağlı standart Navier-Stokes denklemlerini içerir. Birçok parametre / sabit vardır.

Büyük hesaplamaları işlemek için yazılı işlevlerim var, ama yaşadığım bir sorun bu hesaplamaların bağlı olduğu sabitlerin / parametrelerin çok sayıda. Bir işleve 10-20 argüman iletmek hantal görünüyor.

Bir alternatif, tüm sabitleri global değişkenler yapmaktır, ancak bunun C ++ 'da kaşlarını çattığını biliyorum.

Bir işleve birçok girişi işlemenin standart yolu nedir? Bunun için bir yapı oluşturmalı mıyım?

teşekkür ederim

Çalıştırmadan önce değişmeyecek sabitleriniz varsa, bunları bir başlık dosyasında bildirin:

//constants.hpp
#ifndef PROJECT_NAME_constants_hpp
#define PROJECT_NAME_constants_hpp
namespace constants {
  constexpr double G        = 6.67408e-11;
  constexpr double M_EARTH  = 5.972e24;
  constexpr double GM_EARTH = G*M_EARTH; 
}
#endif

//main.cpp
using namespace constants;
auto f_earth = GM_EARTH*m/r/r;  //Good
auto f_earth = G*M_EARTH*m/r/r; //Also good: compiler probably does math here too

Bunu yapmak istemenizin nedeni, derleyicinin çalışma zamanından önce sabit değerleri hesaplamasına izin vermesidir, bu da birçoğunuz varsa iyidir.

Değerleri iletmek için basit bir sınıf da kullanabilirsiniz:

class Params {
 public:
  double a,b,c,d;
  Params(std::string config_file_name){
    //Load configuration here
  }
};

void Foo(const Params &params) {
  ...
}

int main(int argc, char **argv){
  Params params(argv[1]);
  Foo(params);
}

Düşüncelerinizle aynı doğrultuda olabilecek başka bir alternatif de sabitleri düzgün bir şekilde gruplandırmak için bir ad alanı (veya iç içe ad alanları) kullanmaktır. Bir örnek şunlar olabilir:

namespace constants {
   namespace earth {
      constexpr double G = 6.67408e-11;
      constexpr double Mass_Earth = 5.972e24;
      constexpr double GM = G*Mass_Earth;
   }// constant properties about Earth

   namespace fluid {
      constexpr double density = 0.999; // g/cm^3
      constexpr double dyn_viscosity = 1.6735; //mPa * s
   }// constants about fluid at 2C

   // ... 

} // end namespace for constants

Yukarıdaki tekniği kullanarak, referans sabitleri istenen bazı dosyalara ve ad alanlarına yerelleştirerek benzer avantajlardan bazılarını alırken küresel değişkenlerden daha kontrollü hale getirebilirsiniz. Sabitleri kullandığınızda, yapmak kadar basittir:

constexpr double G_times_2 = 2.0*constants::earth::G;

İç içe geçmiş ad alanlarının uzun zincirlerinden hoşlanmıyorsanız, gerektiğinde bir ad alanı takma adı kullanarak her zaman kısaltabilirsiniz:

namespace const_earth = constants::earth;
constexpr double G_times_2 = 2.0*const_earth::G;

Yapmamın bir yolu singleton kullanmak.

Programınızı başlattığınızda singleton'unuzu başlatır ve sabit verilerle (muhtemelen çalıştırma için sahip olduğunuz bir özellik dosyasından) doldurursunuz. Bunu, değerlere ihtiyacınız olan her sınıfta alıp kullanın.