C++类初始化属性无法在Ipopt的eval_f等函数中访问

问题根源 #

你在startOptimization函数里新建了一个全新的ipoptOptimizer实例，而非使用main函数中已经通过initilize()初始化好的对象。这个新实例的a和startPoint都是C++默认初始化值（int默认0，vector默认空容器），所以eval_f中访问的是这个空实例的属性，自然输出0和0。

关键问题代码：

// startOptimization函数内，创建了与main中独立的新实例
SmartPtr<TNLP> mynlp = new ipoptOptimizer();

解决方案 #

有两种可靠的修正方式：

方法一：使用当前已初始化的实例（推荐）

修改startOptimization函数，直接将当前对象的this指针包装为SmartPtr传给Ipopt，避免新建实例：

void ipoptOptimizer::startOptimization()
{
    SmartPtr<TNLP> mynlp = this; // 使用当前已完成初始化的实例
    SmartPtr<IpoptApplication> app = IpoptApplicationFactory();

    app->Options()->SetNumericValue("tol", 3.82e-6);
    app->Options()->SetStringValue("mu_strategy", "adaptive");
    app->Options()->SetStringValue("output_file", "ipopt.out");

    ApplicationReturnStatus status;
    status = app->Initialize();
    if (status != Solve_Succeeded)
        std::cout << std::endl << std::endl << "*** Error during initialization!" << std::endl;

    status = app->OptimizeTNLP(mynlp);

    if (status != Solve_Succeeded)
        std::cout << std::endl << std::endl << "*** Error during optimizing!" << std::endl;
}

方法二：将startOptimization改为静态函数，接收外部实例

如果希望startOptimization作为独立工具函数使用，可改为静态方法并传入已初始化的对象：

1. 头文件修改函数声明：

class ipoptOptimizer : public TNLP
{
    // ... 其他属性与函数 ...
    static void startOptimization(ipoptOptimizer* optimizer);
};

2. cpp文件实现静态函数：

void ipoptOptimizer::startOptimization(ipoptOptimizer* optimizer)
{
    SmartPtr<TNLP> mynlp = optimizer;
    SmartPtr<IpoptApplication> app = IpoptApplicationFactory();

    // 其余配置与优化代码保持不变
}

3. main函数调用方式：

int main()
{
    ipoptOptimizer optimizer;
    optimizer.initilize();
    ipoptOptimizer::startOptimization(&optimizer);

    return 0;
}

额外提示 #

你的初始化函数名拼写为initilize（缺少一个字母i，正确应为initialize），虽然不影响功能，但建议修正拼写以避免后续混淆。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mary