c++ - 未报时间

Question

我有一个实现高斯消元法的 C++ 程序。 它在计算部分编译和运行正常，但在它应该告诉计算花费的时间之前，它因段错误而崩溃。

#include <iostream>
#include <time.h>
#include <omp.h>
#include <vector>
#include <cstdlib>


using namespace std;

int main()
{
    const unsigned int N = 10;

    // initialize random seed:
    srand (time(NULL));

    vector<vector <double> > a(N, vector<double>(N+1)) ;
    double buf;
    vector<double> x(N);    

    unsigned int i,j,k;

    clock_t t;
    t = clock();

    double prectime=omp_get_wtime();


    //#pragma omp parallel for shared() private() num_threads()

    //matrix and right-side vector initialisation
    for(i = 0; i < N; i++)
    {
        for(j = 0; j < N+1; j++)
        {
            a[i][j]=(1+rand() % 100)/25.0;
            //cout << "a[" << i << "][" << j <<"] = " << a[i][j] << endl;
        }   
    }

    //there
    for(i = 0; i < N -1; i++)
    {
        for(j = i + 1; j < N; j++)
        {
            buf=a[i][i]/a[j][i];
            //cout << "buf = " << buf << endl;
            for (k = 0; k <= N; k++)            
                {
                    a[j][k] = a[j][k]*buf - a[i][k];
                    //cout << "a[" << j << "][" << k <<"] = " << a[j][k] << endl;
                }
        }   
    }

    // & back again =)
    x[N-1] = a[N-1][N]/a[N-1][N-1];
    for(i = N-2; i >= 0; i--)
    {
        buf = 0;
        for (j = i+1; j < N; j++)
            {
                buf += a[i][j] * x[j];
                //cout << "buf = " << buf << endl;          
            }
        x[i]=(a[i][N] - buf)/a[i][i];
        cout << "x[" << i << "] = " << x[i] << endl;    
    }

    prectime=omp_get_wtime()-prectime;  
    t=clock()-t;

    cout << "The thingy is calculated in  " << t << "clicks("<< ((float)t)/CLOCKS_PER_SEC <<" seconds) " << endl;
    cout << "Actual time spent is probably " << prectime << "seconds "<< endl;

    return 0;
}

它是用

编译的

g++ -Wall -fopenmp

，但我认为OpenMP部分暂时可以忽略(现阶段不使用)。

我做错了什么？

编辑:如果我将 -D_GLIBCXX_DEBUG 添加到已使用的 g++ 标志中，它会正常编译和运行并按预期显示时间。尽管如此，仍然不能帮助我理解为什么以及出了什么问题。

Answer 1

您正在此处陷入无限循环:

for(i = N-2; i >= 0; i--)

因为 i 是一个 unsigned int，因此当你想让它变成 -1 时，它会溢出(这意味着你错误地索引了你的数组，因为 你要出界了)。结果，您没有达到计时应该出现的地步。一般来说，你应该首先确定你的程序是正确的，然后测量它的时间。

尝试将 i 设置为 int，而不是 unsigned。

---

那么到底出了什么问题呢？

要么你的程序会无限运行，因为无限循环，

或

它会崩溃，这是最有可能发生的情况，因为 i 会取一个非常大的值(系统中 unsigned int 的最大值)并且会无效地访问数组 a，从而导致越界访问，这可能会导致段错误。

将i改成int，我们也可以让i为负数，这样就可以得到-1的值，从而形成循环在这个答案中讨论 OK，因为当 i 变为负数时它不会进入循环体。

在处理无符号整数和递减计数器的 for 循环时，请始终注意溢出的危险!通常将计数器的类型更改为 unsigned int，而不是 int，以消除此警告:

warning: comparison between signed and unsigned integer expressions

但是，您永远不要忘记递减无符号整数应谨慎使用!