在类中创建向量(2D 数组)的向量 - Error:C++ 需要所有声明的类型说明符

Question

所以我在程序上编程了一种在C++中使用Runge-Kutta 4(RK4(方法对方程进行积分的方法。我目前正在尝试创建一个 RK4 类以向我的程序添加更多功能。但是，当我在类中设置 2D 数组时，我收到"C++ 需要所有声明的类型说明符"错误，这是我在原始程序中没有收到的。

起初，我

使用的是命名空间 std;，但是我遇到了一个答案，说这是糟糕的编程实践，所以我删除了那行并调用了 std：：vector。我还确保包含矢量库，但无济于事。

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <vector>
class RK4 {
public:
    RK4(double x_i, double y_i, double z_i, double vx_i, double vy_i, double vz_i);
    //time-related stuff
    double dt = 0.01;
    int numtimes = 1000;
    int numvar = 3;
    double mu = 398589590898200.0;
    //setting up variables
    std::vector<vector<double> > position(numtimes,vector<double>(numvar));
    std::vector<vector<double> > velocity(numtimes,vector<double>(numvar));
    std::vector<vector<double> > rk1(numtimes,vector<double>(numvar));
    std::vector<vector<double> > rk2(numtimes,vector<double>(numvar));
    std::vector<vector<double> > rk3(numtimes,vector<double>(numvar));
    std::vector<vector<double> > rk4(numtimes,vector<double>(numvar));
    std::vector<vector<double> > vk1(numtimes,vector<double>(numvar));
    std::vector<vector<double> > vk2(numtimes,vector<double>(numvar));
    std::vector<vector<double> > vk3(numtimes,vector<double>(numvar));
    std::vector<vector<double> > vk4(numtimes,vector<double>(numvar));

这就是我在原始程序中构建代码的方式，没有问题：

#include <iostream>
#include <ostream>
#include <cmath>
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
// time related things
    //double t_i = 0; // initial time
    double dt = 0.01; // time step
    int numtimes = 10000; // how many steps taken
    vector<vector<double> > position(numtimes,vector<double>(numvar));
    vector<vector<double> > velocity(numtimes,vector<double>(numvar));
    vector<vector<double> > rk1(numtimes,vector<double>(numvar));
    vector<vector<double> > rk2(numtimes,vector<double>(numvar));
    vector<vector<double> > rk3(numtimes,vector<double>(numvar));
    vector<vector<double> > rk4(numtimes,vector<double>(numvar));
    vector<vector<double> > vk1(numtimes,vector<double>(numvar));
    vector<vector<double> > vk2(numtimes,vector<double>(numvar));
    vector<vector<double> > vk3(numtimes,vector<double>(numvar));
    vector<vector<double> > vk4(numtimes,vector<double>(numvar));
}

我不太确定为什么这个调用在我的原始(程序(程序中有效，但在我当前的程序中不起作用。

Answer 1

对于类，不能初始化函数之外的成员。 不过，您可以在构造函数中分配它们。

另外，你在一堆需要"std：：vector"的地方写了"vector"。 这应该可以解决它：

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <vector>
class RK4 {
   public:
    RK4(double x_i, double y_i, double z_i, double vx_i, double vy_i, double vz_i) {
        double dt = 0.01;
        int numtimes = 1000;
        int numvar = 3;
        double mu = 398589590898200.0;
        //assigning the vectors
        position = std::vector<std::vector<double> >(numtimes, std::vector<double>(numvar));
        velocity = std::vector<std::vector<double> >(numtimes, std::vector<double>(numvar));
        rk1 = std::vector<std::vector<double> >(numtimes, std::vector<double>(numvar));
        rk2 = std::vector<std::vector<double> >(numtimes, std::vector<double>(numvar));
        rk3 = std::vector<std::vector<double> >(numtimes, std::vector<double>(numvar));
        rk4 = std::vector<std::vector<double> >(numtimes, std::vector<double>(numvar));
        vk1 = std::vector<std::vector<double> >(numtimes, std::vector<double>(numvar));
        vk2 = std::vector<std::vector<double> >(numtimes, std::vector<double>(numvar));
        vk3 = std::vector<std::vector<double> >(numtimes, std::vector<double>(numvar));
        vk4 = std::vector<std::vector<double> >(numtimes, std::vector<double>(numvar));
    }
    //time-related stuff
    double dt = 0.01;
    int numtimes = 1000;
    int numvar = 3;
    double mu = 398589590898200.0;
    //declaring vectors
    std::vector<std::vector<double> > position;
    std::vector<std::vector<double> > velocity;
    std::vector<std::vector<double> > rk1;
    std::vector<std::vector<double> > rk2;
    std::vector<std::vector<double> > rk3;
    std::vector<std::vector<double> > rk4;
    std::vector<std::vector<double> > vk1;
    std::vector<std::vector<double> > vk2;
    std::vector<std::vector<double> > vk3;
    std::vector<std::vector<double> > vk4;
};
int main() {
    RK4 r(1, 1, 1, 1, 1, 1);
    return 0;
}

Answer 2

将这些std::vector初始化移动到 RK4 的构造函数中，并使用成员初始化列表语法对其进行初始化：

#include <iostream>
#include <vector>
class RK4 
{
    double dt = 0.01;
    int numtimes = 1000;
    int numvar = 3;
    double mu = 398589590898200.0;
    //declaring vectors
    std::vector<std::vector<double> > position;
    std::vector<std::vector<double> > velocity;
    std::vector<std::vector<double> > rk1;
    std::vector<std::vector<double> > rk2;
    std::vector<std::vector<double> > rk3;
    std::vector<std::vector<double> > rk4;
    std::vector<std::vector<double> > vk1;
    std::vector<std::vector<double> > vk2;
    std::vector<std::vector<double> > vk3;
    std::vector<std::vector<double> > vk4;
   public:
    RK4(double x_i, double y_i, double z_i, double vx_i, double vy_i, double vz_i) : 
       position(numtimes, std::vector<double>(numvar)),
       velocity(numtimes, std::vector<double>(numvar)),
       rk1(numtimes, std::vector<double>(numvar)),
       rk2(numtimes, std::vector<double>(numvar)),
       rk3(numtimes, std::vector<double>(numvar)),
       rk4(numtimes, std::vector<double>(numvar)),
       vk1(numtimes, std::vector<double>(numvar)),
       vk2(numtimes, std::vector<double>(numvar)),
       vk3(numtimes, std::vector<double>(numvar)),
       vk4(numtimes, std::vector<double>(numvar))
    {}
};

---

给定成员变量的顺序，您也可以这样做(但这要求在任何其他向量之前声明position(：

#include <iostream>
#include <vector>
class RK4 
{
    double dt = 0.01;
    int numtimes = 1000;
    int numvar = 3;
    double mu = 398589590898200.0;
    //declaring vectors
    std::vector<std::vector<double> > position;
    std::vector<std::vector<double> > velocity;
    std::vector<std::vector<double> > rk1;
    std::vector<std::vector<double> > rk2;
    std::vector<std::vector<double> > rk3;
    std::vector<std::vector<double> > rk4;
    std::vector<std::vector<double> > vk1;
    std::vector<std::vector<double> > vk2;
    std::vector<std::vector<double> > vk3;
    std::vector<std::vector<double> > vk4;
   public:
    RK4(double x_i, double y_i, double z_i, double vx_i, double vy_i, double vz_i) : 
       position(numtimes, std::vector<double>(numvar)),
       velocity(position),
       rk1(position),
       rk2(position),
       rk3(position),
       rk4(position),
       vk1(position),
       vk2(position),
       vk3(position),
       vk4(position)
    {}
};

这样做的原因是position和所有其他向量的大小完全相同，并且以相同的值开始。 因此，使用 position 初始化其他向量变得容易一些。 但同样，这需要在类中声明position，然后再在其他向量之前声明才能正常工作。

Answer 3

在函数中，可以使用括号将参数传递给变量的构造函数。 在为成员变量指定默认值时，这不起作用。 您必须使用统一初始化。

 std::vector<std::vector<double>> position{numtimes, std::vector<double>(numvar)};

此语法(使用大括号(也适用于声明变量，您可以在main中使用相同的行来声明position变量。

统一初始化获得的另一件事是更强的类型安全性。 您不能指定不适合您尝试存储它的位置的数字。 代码中的一个问题是numtimes是一个int，但vector构造函数的第一个参数是一个size_t - 某种形式的unsigned。 因此，您需要将numtimes的声明更改为

unsigned numtimes = 10000;

另请注意，您需要将std::放在所有vector用法的前面。