Q&A
main の最後にあるファイルのオープンは何でしょう。
前提・実現したいこと
c言語でルンゲクッタ法を用いて出したデータをプロットしたいです。
プログラム内でファイルに書き出すやり方です。
発生している問題・エラーメッセージ
gnuplotでプロットしようとしたら以下のエラーが発生しました。
warning: Skipping data file with no valid points ^ x range is invalid
該当のソースコード
#include<stdio.h> #include<math.h> double f1(double t, double x1, double x2, double x3, double vold, double w, double g); double f2(double t, double x1, double x2, double x3, double vold, double w, double g, int i); int main(){ int i,n; //double alpha; double dt=0.001,tmax,k=23,t=0.0,fk,fs,theta,fz,a,b,g,c; int Nsd[10]; double kx1[10],kv1[10],kx2[10],kv2[10],kx3[10],kv3[10],kx4[10],kv4[10],kw1[10],kw2[10],kw3[10],kw4[10],kg1[10],kg2[10],kg3[10],kg4[10]; double xold[10],xnew[10],vold[10],vnew[10],wold[10],wnew[10],gold[10],gnew[10]; double f[10]; double alpha[10]; n=10; //ブロックの個数 fs=0.7; //静摩擦係数 fk=0.45; //動摩擦係数 fz=60.0; //全荷重 tmax=1.001; theta=0.0; //初期条件 xold[0]=0.0; //xの初期値=0 for(i=0;i<=n-1;i+=1) { xold[i+1]=xold[i]+1.0; } //wold[0]=1.0; for(i=0;i<=n-1;i+=1) { wold[i]=0.0;//全ブロックの荷重の初期値 } for(i=0;i<=n-1;i+=1) { gold[i]=0; //全部のブロックに横向きの力 } for(t=0.0;t<=tmax;t+=dt) { for(i=0;i<=n-1;i++){ Nsd[i]=0; //静的 } for(i=0;i<=n-1;i++){ if(i==0){ if(fs*wold[i] < gold[i]+k*(xold[i+1]-xold[i])) { Nsd[i]=1; //動的 f[i]=fk*wold[i]; //printf("%lf\n",f[i]); } } else if(i==n-1){ if(fs*wold[i] < gold[i]+k*(-xold[i]+xold[i-1])) { Nsd[i]=1; f[i]=fk*wold[i]; //printf("%d %lf\n",i,f[i]); } } else{ if(fs*wold[i] < gold[i]+k*(xold[i+1]-2*xold[i]+xold[i-1])) { Nsd[i]=1; f[i]=fk*wold[i]; //printf("%d %lf\n",i,f[i]); } } } /* for(i=0;i<=n-1;i++) { if(Nsd[i]==0) { f[i]=gold[i]; } } */ for(i=0;i<=n-1;i++){ kx1[i]=dt*f1(t,xold[i-1],xold[i],xold[i+1],vold[i],wold[i],gold[i]); kv1[i]=dt*f2(t,xold[i-1],xold[i],xold[i+1],vold[i],wold[i],gold[i],i); kw1[i]=0; kg1[i]=0; if(Nsd[i]==0){ kx1[i]=0; kv1[i]=0; } } for(i=0;i<=n-1;i++){ kx2[i]=dt*f1(t+dt*0.5,xold[i-1]+kx1[i-1]*0.5,xold[i]+kx1[i]*0.5,xold[i+1]+kx1[i+1]*0.5,vold[i]+kv1[i]*0.5,wold[i]+kw1[i]*0.5,gold[i]+kg1[i]*0.5); kv2[i]=dt*f2(t+dt*0.5,xold[i-1]+kx1[i-1]*0.5,xold[i]+kx1[i]*0.5,xold[i+1]+kx1[i+1]*0.5,vold[i]+kv1[i]*0.5,wold[i]+kw1[i]*0.5,gold[i]+kg1[i]*0.5,i); kw2[i]=0; kg2[i]=0; if(Nsd[i]==0){ kx2[i]=0; kv2[i]=0; } } for(i=0;i<=n-1;i++){ kx3[i]=dt*f1(t+dt*0.5,xold[i-1]+kx2[i-1]*0.5,xold[i]+kx2[i]*0.5,xold[i+1]+kx2[i+1]*0.5,vold[i]+kv2[i]*0.5,wold[i]+kw2[i]*0.5,gold[i]+kg2[i]*0.5); kv3[i]=dt*f2(t+dt*0.5,xold[i-1]+kx2[i-1]*0.5,xold[i]+kx2[i]*0.5,xold[i+1]+kx2[i+1]*0.5,vold[i]+kv2[i]*0.5,wold[i]+kw2[i]*0.5,gold[i]+kg2[i]*0.5,i); kw3[i]=0; kg3[i]=0; if(Nsd[i]==0){ kx3[i]=0; kv3[i]=0; } if(i==n-1){ kx3[i]=dt*f1(t+dt*0.5,xold[i-1]+kx2[i-1]*0.5,xold[i]+kx2[i]*0.5,0,vold[i]+kv2[i]*0.5,wold[i]+kw2[i]*0.5,gold[i]+kg2[i]*0.5); kv3[i]=dt*f2(t+dt*0.5,xold[i-1]+kx2[i-1]*0.5,xold[i]+kx2[i]*0.5,0,vold[i]+kv2[i]*0.5,wold[i]+kw2[i]*0.5,gold[i]+kg2[i]*0.5,i); kw3[i]=0; kg3[i]=0; if(Nsd[i]==0){ kx3[i]=0; kv3[i]=0; } } } for(i=0;i<=n-1;i++){ kx4[i]=dt*f1(t+dt,xold[i-1]+kx3[i-1],xold[i]+kx3[i],xold[i+1]+kx3[i+1],vold[i]+kv3[i],wold[i]+kw3[i],gold[i]+kg3[i]); kv4[i]=dt*f2(t+dt,xold[i-1]+kx3[i-1],xold[i]+kx3[i],xold[i+1]+kx3[i+1],vold[i]+kv3[i],wold[i]+kw3[i],gold[i]+kg3[i],i); kw4[i]=0; kg4[i]=0; if(Nsd[i]==0){ kx4[i]=0; kv4[i]=0; } } for(i=0;i<=n-1;i++){ xnew[i]=xold[i]+(kx1[i]+2.0*kx2[i]+2.0*kx3[i]+kx4[i])/6.0; vnew[i]=vold[i]+(kv1[i]+2.0*kv2[i]+2.0*kv3[i]+kv4[i])/6.0; xold[i]=xnew[i]; vold[i]=vnew[i]; } alpha[9]=10.0; //alpha[0]=5.5; for(i=0;i<=n-1;i++){ //alpha[i+1]=alpha[i]+1.0; //gnew[i]=alpha[i]*t; gnew[i]=alpha[i]*t; gold[i]=gnew[i]; //printf("%lf",gold[i]); if(Nsd[i]==0){ f[i]=gold[i]; } } for(i=0;i<=n-1;i+=1) { //theta+=0.001; wold[i]=(fz/n)*(1+(2*(i+1)-n-1)*theta/(n-1)); //荷重 } b=k*(xold[2]-2*xold[1]+xold[0]); c=(f[0]+f[1]+f[2]+f[3]+f[4]+f[5]+f[6]+f[7]+f[8]+f[9])/10;//摩擦力 g=(gold[0]+gold[1]+gold[2]+gold[3]+gold[4]+gold[5]+gold[6]+gold[7]+gold[8]+gold[9])/10;//駆動力 //printf("%lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf\n",t,f[0],f[1],f[2],f[3],f[4],f[5],f[6],f[7],f[8],f[9]); //printf("%lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf\n",t,xold[0],xold[1],xold[2],xold[3],xold[4],xold[5],xold[6],xold[7],xold[8],xold[9]); //printf("%lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf\n",t,wold[0],wold[1],wold[2],wold[3],wold[4],wold[5],wold[6],wold[7],wold[8],wold[9]); //printf("%lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf\n",t,gold[0],gold[1],gold[2],gold[3],gold[4],gold[5],gold[6],gold[7],gold[8],gold[9]); //printf("%lf %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d\n",t,Nsd[0],Nsd[1],Nsd[2],Nsd[3],Nsd[4],Nsd[5],Nsd[6],Nsd[7],Nsd[8],Nsd[9]); //printf("%lf %lf\n",t,theta); //printf("%lf %lf\n",t,g); printf("%lf %lf\n",t,c); //printf("%lf %lf\n",t,f[8]); //printf("%lf %lf\n",t,b); } FILE*fp; fp=fopen("run.dat","w"); if(fp==NULL){ printf("cannot open\n"); fclose(fp); } } double f1(double t,double x1, double x2, double x3, double vold, double w, double g) { return (vold); } double f2(double t,double x1, double x2, double x3, double vold, double w, double g, int i) { double fk=0.45,fs=0.7; double a2; int n=10; if(vold==0){ a2=(x1-2.*x2+x3)+g; //a2=0.; if(i==0){ a2=(x3-x2)+g; //a2=0.; } if(i==9){ a2=(x1-x2)+g; //a2=0.; } } else if(vold>0){ a2=(x1-2.*x2+x3)-fk*w+g; // printf("%lf",a2); if(i==0){ a2=(x3-x2)-fk*w+g; } if(i==9){ a2=(x1-x2)-fk*w+g; // printf("%lf",a2); } } else{ a2=(x1-2.*x2+x3)+fk*w+g; //a2=0.; if(i==0){ a2=(x3-x2)+fk*w+g; //a2=0.; } if(i==9){ a2=(x1-x2)+fk*w+g; //a2=0.; } } return (a2); }
データを貼り付けてプロットする方法も教えていただきたいです。
補足情報（FW/ツールのバージョンなど）
言語：C Xcodeを使っています。
プロットはgnuplotを使って行いたいです。
10個のブロックをバネで繋げたモデルで、走る際の荷重の掛け方による摩擦の変化を見るプログラムです。
つま先、足裏全体、踵の３パターンをθなどの値を変えて調べたいと思っています。
お願い致します。
回答2件
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コードが処理毎に関数にされていないので、どこが実際にファイルに出力する必要があるデータの表示なのかがよく分かりませんので、具体的なコードとしてご提示出来ませんが。
要はファイルオープン→出力→クローズであることはお分かりになっていると思います。
そして、 printf には fprintf という亜種(というかこちらが本質?)があります。
printf と同じように書式を指定して出力する関数ですが、 printf は標準出力に出力するのに対し、 fprintf はパラメータとして渡した FILE* に出力します。
ですので、必要な printf を行っている for ループ等を囲うようにファイルオープンとクローズを入れ、 printf を fprintf に変えて FILE* ( ご提示のコードでは fp) をパラメータに追加すれば、ファイルに出力されると思います。
投稿2021/11/15 06:42
総合スコア13209
回答ありがとうございます。
「FILE* ( ご提示のコードでは fp) をパラメータに追加すれば」のパラメータに追加というのはどういうことでしょうか。
知識不足で申し訳ないです。
「c fprintf」で検索されると多数解説記事が見つかります。
[C言語 fprintf 使い方](https://bituse.info/c_func/46 )
コードを見させて頂いていますが、例えば最初にある
xold[0]=0.0; //xの初期値=0
for(i=0;i<=n-1;i+=1)
{
xold[i+1]=xold[i]+1.0;
}
は、 i=9 の時に i+1=10 となって xold の定義範囲を超えています。
あちこちに「 i が 0 から n-1 以下の間ループする for 」がありますが、その内部で配列数 10 の配列に対し [i-1] や [i+1] といった位置にアクセスしています。これで大丈夫なのでしょうか。
ご指摘ありがとうございます。
正直、私もそこは疑問です。もう少し調べたいと思います。
過去のプログラムを引き継いでいて、完全に理解できていないのが現状です。
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ベストアンサー
gnuplotでプロットしようとしたら以下のエラーが発生しました。
エラーではなくワーニングメッセージが表示されていますし、C プログラムの問題ではなく、gnuplot の使い方の問題かと思います。
以下、そのプログラムを実行して出力されるデータをファイル data.dat に保存したとします。
bash
1$ gnuplot 2 3 G N U P L O T 4 Version 5.4 patchlevel 1 last modified 2020-12-01 5 : 6 7gnuplot> set xrange [0.2:0.25] 8gnuplot> plot "data.dat" w p pt 7 lc "blue" title "friction coefficient"
投稿2021/11/15 02:43
総合スコア20655
ご回答ありがとうございます。
初歩的な質問で申し訳ないのですが、データを保存する際はテキストエディタに貼り付ける方法でしょうか？
保存の仕方を教えていただきたいです。
よろしくお願い致します。
ファイルにリダイレクトすれば良いのではないでしょうか。OSX だと思われますので、そのプログラムの名前を例えば calc_friction として、コマンドラインで以下を実行します。
$ ./calc_friction > data.dat
ありがとうございます。
OSはBig Surです。上記を試したら zsh: no such file or directory: となりました。
calc_friction という名前は私の方で勝手に付けた名前ですので、実際にお使いのプログラム名に置き換えて実行してみて下さい。
説明不足でした。自分のプログラムの名前で行いました。
それではそのプログラムが置かれているディレクトリに移動してから実行してみて下さい。
desktopにプログラム（fric.c）があり、移動してから $ ./fric > data.dat を実行しても
zsh: no such file or directory: となってしまいます。
では、
ls -l fric
の実行結果を教えていただけますか？
No such file or directory となりました。
根本的におかしいのでしょうか。
えっと、、、コンパイルしましたか？
もしかして a.out というファイルがありませんか？
コンパイルしました。a.outはあります。
了解です、それでは以下になります。
./a.out > data.dat
ありがとうございます。プロットはできました。
追加でお聞きしたいのですが、ルンゲクッタの後の
alpha[9]=10.0; の[]内と gnew[i]=alpha[i]*t; のalpha[]内は何にするのが正しいのでしょうか。
配列は10個で、今回は適当に９としただけです。
横槍で失礼しますが、リダイレクトは「プログラム内でファイルに書き出すやり方」とは違うと思うのですが、良いのでしょうか。
> jimbe
あ、そこのところをすっかり見落としていました。。。
>jimbe
最初の私の質問の意図とはずれてしまいますが、プロットができればよかったので、教えていただいたリダイレクトで進めました。
もう一つの質問ですが、初めはファイルに書き出すやり方のつもりだったからです。
「プログラム内でファイルに書き出すやり方」の場合、ファイルのopenの部分で訂正すべきところがあれば教えていただきたいです。
> b619kk
遠回りさせてしまってごめんなさい、本回答は無視して下さい。
> 本回答は無視
このご質問には2つの問題が含まれていたわけですので、プロットに関する件に対しまして有効なのではないでしょうか。
>melian
プロットに関してはご丁寧に教えてくださり、感謝しております。
ありがとうございます。
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