如何在C语言中使用Trapezoidal Rule对带参数的sin(a*x)*sin(b*x)积分

你需要给作为回调的被积函数传递额外自定义参数，C语言中常见的实现方式有以下几种：

方法1：修改积分函数，新增通用上下文参数（最推荐，无副作用，线程安全） #

调整trapzd的函数签名，增加一个void*类型的参数用来传递自定义数据，同时修改回调函数的类型，让它可以接收这个上下文参数，这是C语言回调传参的标准实现方案。

修改后的完整代码如下：

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

// 定义用来传递myfunc额外参数的结构体
typedef struct {
    float aa;
    float bb;
} FuncParams;

// 被积函数签名修改为接收x和上下文参数
float myfunc(float x, void* params) {
    FuncParams* p = (FuncParams*)params;
    return sin(p->aa * x) * sin(p->bb * x);
}

// 积分函数修改：新增上下文参数，回调函数类型同步修改
float trapzd(float (*func)(float, void*), void* func_params, float a, float b, int n) {
    float x, tnm, sum, del;
    static float s;
    int it, j;
    if (n == 1) {
        return (s = 0.5 * (b - a) * (func(a, func_params) + func(b, func_params)));
    } else {
        for (it = 1, j = 1; j < n-1; j++) it <<= 1;
        tnm = it;
        del = (b - a) / tnm;
        x = a + 0.5 * del;
        for (sum = 0.0, j = 1; j <= it; j++, x += del) {
            sum += func(x, func_params);
        }
        s = 0.5 * (s + (b - a) * sum / tnm);
        return s;
    }
}

int main() {
    // 构造要传入的a、b参数
    FuncParams params = {.aa = 0, .bb = 5};
    // 调用积分函数时传入参数结构体指针
    printf("%f\n", 2 * trapzd(myfunc, &params, 0, 1, 5));
    return 0;
}

方法2：使用全局变量存储a、b（仅适合临时测试用，不推荐） #

如果不想修改原有trapzd的函数签名，可以把aa和bb定义为全局变量，myfunc直接读取全局变量的值。

示例代码如下：

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

// 全局变量存储参数
float g_aa, g_bb;

float myfunc(float x) {
    return sin(g_aa * x) * sin(g_bb * x);
}

float trapzd(float (*func)(float), float a, float b, int n) {
    float x, tnm, sum, del;
    static float s;
    int it, j;
    if (n == 1) {
        return (s = 0.5 * (b - a) * (func(a) + func(b)));
    } else {
        for (it = 1, j = 1; j < n-1; j++) it <<= 1;
        tnm = it;
        del = (b - a) / tnm;
        x = a + 0.5 * del;
        for (sum = 0.0, j = 1; j <= it; j++, x += del) {
            sum += func(x);
        }
        s = 0.5 * (s + (b - a) * sum / tnm);
        return s;
    }
}

int main() {
    // 调用前先给全局变量赋值
    g_aa = 0;
    g_bb = 5;
    printf("%f\n", 2 * trapzd(myfunc, 0, 1, 5));
    return 0;
}

该方案缺点明显：非线程安全，同时多次调用积分函数时会互相干扰，代码可维护性差。

原有代码笔误修正 #

你提供的示例代码还有几处语法错误需要注意：

• 积分函数中调用的h(a)、h(b)是错误的，应该调用你传入的回调函数func
• 移位运算符<<=、加法赋值运算符+=中间不能有空格
• trapzd函数的else块结束后缺少右大括号
• 直接在参数列表里写myfunc(float x, 0, 5)不符合C语法，函数名作为参数传递时只需要写函数名本身，不需要带参数列表

内容的提问来源于stack exchange，提问作者F.Mark