从头开始实施科学模拟方法的最佳实践

Question

科学模拟（物理）领域我正在考虑在C/C++中开发一些新的模拟软件包。从头开始，您认为什么是最佳实践？你能推荐一些参考书目吗？

感谢

Answer 1

下面是一些阅读列表。不知道它对你来说是否太基础：

Writing Scientific Software：一个很好的后续基本的“学习在C++程序”或其他。

Parallel Scientific Computing in C++ and MPI：如果你不打算平行你的应用程序，你应该。

Engineering and Scientific C++：一个很好的，特定领域的C++编程入门。语言细节有点过时，但整体方法还没有老化。

我建议你阅读所有答案，例如'我应该如何设计一个大型C++程序？'。为其他可能感兴趣的书提供建议。

至于最佳做法，这里有一些建议。再次，我不确定你的出发点，所以有些可能太基本了：

• 正如我上面写的，你应该从一开始就计划开发一个并行程序。如果群集上的消息传递不是你的一杯茶，那么至少应该考虑为多核桌面共享内存编程。 OpenMP值得调查。
• 让自己熟悉现有的工作。 BOOST库可能是必不可少的。虽然我赞赏你打算自己制作的意图，但不要忽略现有的已建立的数字图书馆，例如你会在Netlib找到的BLAS和LAPACK。根据您的开发平台和工具集，您可能会发现它们已经安装。
• 如果您来自科学背景，您可能想要提高您对软件工程的知识和技能。问题如：源代码管理;测试;代码剖析和优化;深入了解你的编译器可以做什么。根据我的经验，许多计算科学家在所有这些东西中都有薄弱的背景。
• 您应该计划花费（大约）尽可能多的时间来设计和测试程序，而不是实际编码它。即使在你自己工作之前，在你开始编码之前，有一个很好的行动计划是很重要的。没有理由为什么它必须在开始时的每一个细节都完整，但没有地图就不会进入领土。
• 你对你想模拟的物理世界的方面保持沉默。在各种物理模拟中有很多现有技术，如果你更具体一些，SO可能会提供一些更具体的建议。

Answer 2

开始Numerical recipes: the art of scientific computing。一个相当全面的内容。但是，请记住两件事：

• 它包含C++和Fortran 90代码示例。
• 实际上忘记了使用您的项目中的任何代码示例 - AFAIK它们都是受版权保护的，必须单独获得许可才能重用。

不过，如果您需要它用于教育目的，这本书是强烈推荐阅读。

Answer 3

看看OpenModelica。