返回 c 中 3 维向量大小的函数

Question

我正在尝试编写一个程序来查找 3D 矢量的大小。我需要使用一个函数来查找幅度（该程序还查找两个向量的点积，但我现在正在研究幅度部分）。该程序首先询问用户是否要求点积或幅度，当用户选择幅度时，它会要求提供 3 个向量值。然而，它返回了错误的东西。如果我输入1,2,3向量的分量，它将返回292044616。我认为问题出在我的函数调用中，但我现在确定它是什么。这是我的代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
    double find_magnitude(double v1, double v2, double v3);

    //double theta;
    int v1, v2, v3;// w1, w2, w3, mag, dot;
    char a;

    //dot = (v1 * w1) + (v2 * w2) + (v3 * w3);

    printf("Enter M/m or magnitude or D/d for the dot product and angle in degrees: ");
    scanf("%c", &a);

    if (a == 'M' || a == 'm') {
        printf("Enter in values for v1, v2, and v3: ");
        scanf("%d,%d,%d", &v1, &v2, &v3);
        printf("%d", find_magnitude(v1, v2, v3));
    }

    return(0);
}

double find_magnitude(double v1, double v2, double v3) {
    double mag;
    mag = sqrt(pow(v1, 2) + pow(v2, 2) + pow(v3, 2));
    return(mag);
}

Answer 1

问题很简单：函数find_magnitude返回 adouble但你告诉printf将 an 转换int为%d。您应该使用%f格式说明符：

printf("%f\n", find_magnitude(v1, v2, v3));

另请注意以下注释：

• 为了保持一致性，应将前向声明find_magnitude()放在全局范围内。正如声明的那样，定义和声明是独立的，不一致不会在编译时产生诊断，但会在运行时产生未定义的行为。由于这个原因和其他原因，在 C 中总是在全局范围内编写全局对象的声明被认为是更安全和惯用的。

• 变量v1，v2并且v3可能应该定义为double。

• v1 * v1v1是计算 的平方的更简单、更有效的方法pow(v1, 2)。

• scanf()应测试的返回值以检测无效或丢失的输入。

这是修改后的版本：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <math.h>

double find_magnitude(double v1, double v2, double v3);

int main(void) {
    double v1, v2, v3;
    char a;

    printf("Enter M/m or magnitude or D/d for the dot product and angle in degrees: ");
    if (scanf("%c", &a) != 1)
        return 1;

    if (a == 'M' || a == 'm') {
        printf("Enter in values for v1, v2, and v3: ");
        if (scanf("%lf,%lf,%lf", &v1, &v2, &v3) == 3) {
            printf("magnitude: %f\n", find_magnitude(v1, v2, v3));
        } else {
            printf("invalid input\n");
        }
    }

    return 0;
}

double find_magnitude(double v1, double v2, double v3) {
    double mag;
    mag = sqrt(v1 * v1 + v2 * v2 + v3 * v3);
    return mag;
}

正如Eph所评论的，hypot()使用 中声明的函数可以更准确地计算 3D 向量的大小（或模数）<math.h>：

• 如果v1、v2和/或的值v3非常大、非常小或大小相差很大，计算sqrt(v1 * v1 + v2 * v2 + v3 * v3)可能会产生不准确的结果。
• hypot(v1, v2)应该用来代替sqrt(v1 * v1 + v2 * v2)2D 向量和
• hypot(v1, hypot(v2, v3))对于 3D 向量。

这是一个修改版本find_magnitude：

double find_magnitude(double v1, double v2, double v3) {
    return hypot(v1, hypot(v2, v3));
}