fortran acos 函数参数稳健性

Posted 2023-02-16

【中文标题】fortran acos 函数参数稳健性

【英文标题】：fortran acos function argument robustness

【发布时间】：2016-04-13 10:44:24

【问题描述】：

使用 fortran 我有一些例程对 acos() 和 asin() 以及 atan() 等进行多次调用。在特定例程中，参数的计算有时会变得非法（即 acos(1.0000001)）使用单精度变量时。使用双精度会消失，但速度会减慢约 50 - 70 %。 我能想到的唯一其他方法是限制论点：

arg3= arg1/arg2
if (angle > 1) then
  arg3= 1
else if (angle < -1) then
  arg3= -1
end if
angle= acos(arg3)

这似乎是一种缓慢的方法。有没有更快的方法？ IE。预先限制angle 以便它只取值，在这种情况下，介于 -1 和 1 之间？

编辑：参数是真实的，结果必须是真实的（非复杂的）。

【问题讨论】：

不适用于 abs(arg) > 1 但复杂就可以了。但我的结果必须是真实的。

min 和 max 内在函数可能比 if 条件更快。即使在双精度下，您仍然会冒同样的问题，这可能只是不太可能。

【参考方案1】：

我可以试试

angle = acos(sign(min(abs(arg1/arg2),1.0),arg1/arg2))

并希望我的编译器不会两次执行arg1/arg2。如果是这样，那么我会尝试预先计算它并使用它两次。