Fluent UDF：还原C++真面目，探索无限可能

0、前言

毫无疑问，UDF 是c++，但是又和传统的c++好像又有什么不一样。原因是UDF用了太多的宏，fluent的程序员以前可能是写Fortran的，下面看看这些宏的本来面目。

1、DEFINE函数

UDF中，各种DEFINE函数是顶级公民，作为fluent和UDF 的接口出现。

如DEFINE_EXECUTE_AT_END (chenji), 其原型为：

所以预处理之后的源文件，此DEFINE 函数会变成extern "C" void chenji(void)，这就变成了我们熟悉的c++语法了。

为什么fluent不用原始的语法，而要用宏呢？其实很简单，有两个原因：

1、方便我们写程序。很好理解，不用费劲自己写一堆声明和形参了；

2、让fluent可以识别此函数加载的位置。因为你的udf源文件不是直接交给编译器编译的，而是先给fluent预处理，然后才会交给VC++或g++预处理。fluent预处理是用sed.exe 逐行扫描你的源文件，用正则表达式识别DEFINE宏及其类型，最终结果生成于udf_names.c：

这下fluent加载的时候就知道你这个叫chenji的函数的类型是UDF_TYPE_EXECUTE_AT_END，然后这个函数就会出现在函数钩子的EXECUTE_AT_END一栏里。

2、各种loop宏

以begin_f_loop为例，其原型为：

end_f_loop的原型为两个大括号，只起收尾作用：

可见各种loop函数只是普通的for循环，其循环范围为[ 0, t->nelements_in_layer[0] )。

nelements_in_layer的含义参考Fluent UDF手册 ：

3、流场变量宏

如C_U(c,t)，其原型为：

很明显，这是一个二维数组，U对应的索引位置为SVAR_IDX__SV_U，c是U数组的第c个量。

所有的流场变量都是枚举类型，其定义在storge.h:

可以用C_STORAGE_R(f, t, SV_。。。)直接获取对应的标量变量值。比如电化学模拟中的阴极沉积速率，没有相应的宏可以获取它的值，但是观察到：在storge.h里，有一个SV_CORROSION_RATE_0 好像是沉积速率的意思，我们尝试一下，使用C_STORAGE_R(f, t, SV_CORROSION_RATE_0)画出其云图，发现果然是沉积速率。

此外还有获取向量的宏，再次不赘述。

4、无参数宏

如CURRENT_TIMESTEP，其原型为：

还有一堆这种宏，都是获取的RP变量（RP变量可以在fluent的控制台里自定义）：

还有用于多核同步的PRF_GSYNC()：

一大堆，懒得说了。

5、总结

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