fluent UDF第二章

第二章.UDF的C语言基础

本章介绍了UDF的C语言基础

2.1引言

2.2注释你的C代码

2.3FLUENT中的C数据类型

2.4常数

2.5变量

2.6自定义数据类型

2.7强制转换

2.8函数

2.9数组

2.10指针

2.11声明

2.12常用C操作符

2.13C库函数

2.14用#define实现宏置换

2.15用#include实现文件包含

2.16与FORTRAN比较

2.1引言

本章介绍了C语言的一些基本信息，这些信息对处理FLUENT的UDF很有帮助。本章首先假定你有一些编程经验而不是C语言的初级介绍。本章不会介绍诸如while-do循环，联合，递归，结构以及读写文件的基础知识。如果你对C语言不熟悉可以参阅C语言的相关书籍。

2.2注释你的C代码

熟悉C语言的人都知道，注释在编写程序和调试程序等处理中是很重要的。注释的每一行以“/*”开始，后面的是注释的文本行，然后是“*/”结尾

如：/* This is how I put a comment in my C program */

2.3FLUENT的C数据类型

FLUENT的UDF解释程序支持下面的C数据类型：

Int：整型

Long：长整型

Real：实数

Float：浮点型

Double：双精度

Char：字符型

注意：UDF解释函数在单精度算法中定义real类型为float型，在双精度算法宏定义real为double型。因为解释函数自动作如此分配，所以使用在UDF中声明所有的float和double 数据变量时使用real数据类型是很好的编程习惯。

2.4常数

常数是表达式中所使用的绝对值，在C程序中用语句#define来定义。最简单的常数是十进制整数（如：0，1，2）包含小数点或者包含字母e的十进制数被看成浮点常数。按惯例，常数的声明一般都使用大写字母。例如，你可以设定区域的ID或者定义YMIN和YMAX 如下：#define WALL_ID 5

#define YMIN 0.0

#define YMAX 0.4064

2.5变量

变量或者对象保存在可以存储数值的内存中。每一个变量都有类型、名字和值。变量在使用之前必须在C程序中声明。这样，计算机才会提前知道应该如何分配给相应变量的存储类型。

2.5.1声明变量

变量声明的结构如下：首先是数据类型，然后是具有相应类型的一个或多个变量的名字。变量声明时可以给定初值，最后面用分号结尾。变量名的头字母必须是C所允许的合法字符，变量名字中可以有字母，数字和下划线。需要注意的是，在C程序中，字母是区分大小写的。下面是变量声明的例子：

int n; /*声明变量n为整型*/

int i1, i2; /*声明变量i1和i2为整型*/

float tmax = 0.; /* tmax为浮点型实数，初值为0 */

real average_temp = 0.0; /* average_temp为实数，赋初值为0.1*/

2.5.2局部变量

局部变量只用于单一的函数中。当函数调用时，就被创建了，函数返回之后，这个变量就不存在了，局部变量在函数内部（大括号内）声明。在下面的例子中，mu_lam和temp是局部变量。

DEFINE_PROPERTY(cell_viscosity, cell, thread)

{

real mu_lam;

real temp = C_T(cell, thread);

if (temp > 288.)

mu_lam = 5.5e-3;

else if (temp > 286.)

mu_lam = 143.2135 - 0.49725 * temp;

else

mu_lam = 1.;

return mu_lam;

}

2.5.3全局变量

全局变量在你的UDF源文件中是对所有的函数都起作用的。（调用一个UDF源文件可能会包括一系列的连接函数。）它们是在单一函数的外部定义的。全局变量一般是在预处理程序之后的文件开始处声明。

2.5.4外部变量

如果全局变量在某一源代码文件中声明，但是另一个源代码的某一文件需要用到它，那么你必须在另一个文件中声明它是外部变量。外部变量的声明很简单，你只需要在变量声明的最前面加上extern即可。如果有几个文件涉及到该变量，最方便的处理方法就是在头文件（.h）中加上extern的定义，然后在所有的.c文件中引用该头文件即可。只有一个.c文件应该包括没有extern关键字的变量声明，如下所示。注意：extern只用于编译过的UDF。

例子：

/* filea.h */

/*包含外部定义的头文件*/

extern real volume;

/* filea.c */

/*调用头文件filea.h中声明的volumn的C函数*/

#include "udf.h"

#include "filea.h"

real volume;

DEFINE_ADJUST(compute_volume, domain)

{

/*计算某些区域volumn的代码*/

volume = ....

}

/* fileb.c */

/*调用头文件filea.h中声明的volumn的另一个C函数*/

#include "udf.h"

#include "filea.h"

DEFINE_SOURCE(heat_source,c,t,ds,eqn)

{

/* 用总数来计算每个单位体积的源项的代码*/

/*fliea.c的compute_volum计算出的volume*/

real total_source = ...;

real source;

source = total_source/volume;