tcl - 错误 "Floating point exception (core dumped)"是什么原因

Question

我正在尝试保存 proc Inverse2 的输出 $result ，该输出每隔一秒就安排一次(它在另一个过程中调用，该过程被重新安排 1 秒)这就是 Inverse2 过程的原因) 我想获得 {x y now} 的输出，并为最近两个实例分配变量给它

x1-> x location at current time (for example at 8.0)
y1-> y location at current time 
x2-> x location at (current time+1) (for example at 9.0)
y2-> y location at (current time+1)

并用于进一步计算。 下面是我尝试过的代码，但两次迭代后出现的错误是浮点异常(核心转储)。我哪里做错了？

代码:

set result {}

proc Inverse2 {m} {
    set op [open output.tr w]
    global result
    global ns
    set now [$ns now]
    lassign [lindex $m 0 2] x1 
    lassign [lindex $m 0 3] y1 
    lassign [lindex $m 0 6] d1
    lassign [lindex $m 1 2] x2  
    lassign [lindex $m 1 3] y2  
    lassign [lindex $m 1 6] d2  
    lassign [lindex $m 2 2] x3
    lassign [lindex $m 2 3] y3  
    lassign [lindex $m 2 6] d3   

    set mt {{? ?} {? ?}}
    lset mt 0 0 [expr 2*($x1-$x2)]
    lset mt 0 1 [expr 2*($y1-$y2)]
    lset mt 1 0 [expr 2*($x1-$x3)]
    lset mt 1 1 [expr 2*($y1-$y3)]
    set const {{?} {?}}
    lset const 0 [expr {(pow($x1,2)+pow($y1,2)-pow($d1,2))-(pow($x2,2)+pow($y2,2)-pow($d2,2))}]
    lset const 1 [expr {(pow($x1,2)+pow($y1,2)-pow($d1,2))-(pow($x3,2)+pow($y3,2)-pow($d3,2))}]
    #puts $result "$const"
    # puts $result "$mt"
    set x [expr {double([lindex [Inverse3 $mt] 0 0]  * [lindex $const 0]
                       + [lindex [Inverse3 $mt] 0 1] * [lindex $const 1])}]
    set y [expr {double([lindex [Inverse3 $mt] 1 0]  * [lindex $const 0]
                       + [lindex [Inverse3 $mt] 1 1] * [lindex $const 1])}]

    lappend result "$x $y $now"
    puts $result
    for {set i 0} {$i< [llength $result]} {incr i} {  #for latest two instances
        for {set j 1} {$i< [llength $result]} {incr j} {     
            set X1 [lindex $result $i 0]
            set Y1 [lindex $result $i 1]
            if {[llength $result] >1} {    #to ensure length of list is greater than 1
                set X2 [lindex $result $j 0]
                set Y2 [lindex $result $j 1]

                set v [expr hypot($X2-$X1,$Y2-$Y1)/ ($now-($now-1))]
                set theta [expr acos(($X2-$X1)/(hypot($X2-$X1,$Y2-$Y1)))]
                set Xp [expr ($X2+($v*$now*cos($theta)))]
                set Yp [expr ($Y2+($v*$now*sin($theta)))]
                puts "$Xp $Yp"
            }
            break
        }
    }
}

Answer 1

浮点异常可能来自几个不同的原因。一般来说，罪魁祸首是做了一些可怕的事情，比如用零除以零。然而，Tcl 通常非常擅长确保此类事情不会完全崩溃您的程序，而只是生成您可以捕获的错误。因此，无论发生什么，要么是一种更棘手的情况，要么是由于在 ns2 中运行并且打开了信号浮点错误(Tcl 的标准实现精确地禁用了它们，以避免可能不必要的致命崩溃)。

如果是后者，将处理从进程中移出到标准的 tclsh 中是最简单的方法。我们可以更好地保证行为的正确性，因为我们可以更好地控制 FPU 标志等棘手的事情。

但如果是前者……问题应该出在这几行:

            set v [expr hypot($X2-$X1,$Y2-$Y1)/ ($now-($now-1))]
            set theta [expr acos(($X2-$X1)/(hypot($X2-$X1,$Y2-$Y1)))]
            set Xp [expr ($X2+($v*$now*cos($theta)))]
            set Yp [expr ($Y2+($v*$now*sin($theta)))]

在这些行中，看起来最可疑的是 theta 的计算。您正在做的事情存在几个问题(例如，它不会由于三角周期性，正确处理一些象限)但最令人讨厌的是，如果两个连续位置相同，则其中的除法将为零。鉴于您可以使用 hypot()，计算角度到目前为止最好使用 atan2() 计算，因为它处理棘手的边缘情况要好得多(例如，它不存在可怕的无穷大问题)。试试这个:

            set theta [expr { atan2($Y2-$Y1, $X2-$X1) }]

还将表达式放在{大括号}中，就像我上面所做的那样。它允许 Tcl 对表达式进行字节码编译，并使您的代码更快。它还可以让您安全地在表达式中添加空格，即使您不拆分多行，这也能极大地提高可读性，并且如果您碰巧使用持有非 - 的变量，则可以确保您获得(很多!)更好的错误消息。表达式中的数值。简而言之，它很容易做到，并且可以使您的代码变得更好。

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其他小问题

1. 您期望 ($now-($now-1)) 计算除 1 以外的任何值吗？或者至少是一个非常接近 1.0 的值，因为您正在处理模拟时间的 float ？我认为您对 v 的计算可以安全地简化为直接使用 hypot()。

2. 这两个嵌套循环看起来很奇怪:

   for {set i 0} {$i< [llength $result]} {incr i} {
       for {set j 1} {$i< [llength $result]} {incr j} {     
   

   我认为您要么打算这样做:

   for {set i 0} {$i< [llength $result]} {incr i} {
       for {set j 0} {$j< [llength $result]} {incr j} {     
           if {$i == $j} continue; # Skip the diagonal in the comparison matrix
   

   或者这个:

   for {set i 0} {$i< [llength $result]} {incr i} {
       for {set j [expr {$i + 1}]} {$j< [llength $result]} {incr j} {
           # Just the upper triangle of the comparison matrix
   

   取决于代码的其余部分是否应该比较双向的值(但从不与自身比较)，或者只是单向比较。后者的工作量较少，但如果比较不对称，则可能会出错(这取决于您要做的事情的细节)。