【Rust】Rustで数値計算プロジェクトを試す その7

クロージャを渡す実装をしました。 t の引数は結局使ってないので削除しました。

doc.rust-jp.rs

の記法はトレイト境界というもので、これが無いと以下のようなエラーが出るのですが、

error[E0277]: the size for values of type `(dyn std::ops::Fn(f64, f64) -> f64 + 'static)` cannot be known at compilation time
  --> src/main.rs:31:32
   |
31 | fn runge_kutta(x: f64, v: f64, f: Fn(f64, f64) -> f64) -> (f64, f64) {
   |                                ^ doesn't have a size known at compile-time

…なのですが、今のところ意味が分からずに書いてるので後でチェックします。

use gnuplot::{Figure, Caption, Color};


const K: f64 = 1.0;
const M: f64 = 1.0;
const A: f64 = 2.0;
const X0: f64 = 0.0;
const V0: f64 = 1.0;
const DELTA_T: f64 = 0.01;


fn main() {
  let (mut x, mut v) = (X0, V0);
  let mut xs = vec![];
  let mut ts = vec![];

  for i in 1..1000 {
    let t = (i as f64) * DELTA_T;
    let (dx, dv) = runge_kutta(x, v, |x, v| {
      - K * x - A * v
    });
    x += dx;
    v += dv;
    ts.push(t);
    xs.push(x);
  }

  plot(ts, xs);
}

fn runge_kutta<F>(x: f64, v: f64, f: F) -> (f64, f64) 
    where F : Fn(f64, f64) -> f64 {
  let k1v = f(x, v) * DELTA_T / M;
  let k1x = v * DELTA_T;
  let k2x = (v + k1v / 2.0) * DELTA_T; 
  let k2v = f(x + k1x / 2.0, v + k1v / 2.0) * DELTA_T / M;
  let k3v = f(x + k2x / 2.0, v + k2v / 2.0) * DELTA_T / M;
  let k3x = (v + k2v / 2.0) * DELTA_T;
  let k4v = f(x + k3x, v + k3v) * DELTA_T / M;
  let k4x = (v + k3v) * DELTA_T;
  let v = (k1v + 2.0 * k2v + 2.0 * k3v + k4v) / 6.0;
  let x = (k1x + 2.0 * k2x + 2.0 * k3x + k4x) / 6.0;
  (x, v)
}

fn plot(x: Vec<f64>, y: Vec<f64>) {
  let mut fg = Figure::new();
  fg.set_terminal("pngcairo", "output.png");
  fg.axes2d()
    .lines(&x, &y, &[Caption("A line"), Color("black")]);
  fg.show();
}