Hier is een basisvoorbeeld van een Fortran-programma dat foutafhandeling en debugging ondersteunt voor vloeistofdynamica simulaties. Het programma gebruikt foutcodes om fouten te signaleren, logt fouten naar een extern tekstbestand en bevat basisstructuren voor debuggen en testen. **Voorbeeld Fortran-code:** ```fortran program vloeistofdynamica_simulatie implicit none ! Variabelen integer :: foutcode integer :: i, max_iter real :: some_parameter logical :: simulatie_gelukt ! Logbestand openen open(unit=10, file='debug_log.txt', status='replace', action='write') call log_message(10, 'Start simulatie') ! Initialisatie max_iter = 1000 some_parameter = 1.0 simulatie_gelukt = .false. ! Voorbeeld van foutcontrole: controleer of parameter geldig is if (some_parameter <= 0.0) then foutcode = 1 call log_message(10, 'Fout: ongeldig parameterwaarde.') call log_error(10, foutcode) goto 999 ! Einde programma bij fout end if ! Simulatie loop (voorbeeld) do i = 1, max_iter ! Voer simulatiestappen uit ! Bijvoorbeeld: update van fysische grootheden ! Hier kun je je eigen simulatiecode invoegen ! Voorbeeld foutcontrole binnen loop if (mod(i, 200) == 0) then ! Simuleer een fout foutcode = 2 call log_message(10, 'Fout: numerieke instabiliteit op iteratie '//trim(adjustl(str(i)))) call log_error(10, foutcode) exit end if end do ! Simulatie voltooid if (foutcode == 0) then simulatie_gelukt = .true. end if call log_message(10, 'Simulatie beëindigd.') close(10) if (simulatie_gelukt) then print *, 'Simulatie succesvol voltooid.' else print *, 'Simulatie gestopt door fouten.' end if stop contains subroutine log_message(unit, message) integer, intent(in) :: unit character(len=*), intent(in) :: message write(unit, '(A)') trim(message) end subroutine log_message subroutine log_error(unit, code) integer, intent(in) :: unit integer, intent(in) :: code write(unit, '(A, I0)') 'Foutcode: ', code end subroutine log_error function str(i) result(str_i) integer, intent(in) :: i character(len=:), allocatable :: str_i write(string_buffer, '(I0)') i str_i = trim(string_buffer) end function str ! Variabele voor string conversie character(len=:), allocatable :: string_buffer subroutine initialize_string_buffer() allocate(character(len=20) :: string_buffer) end subroutine initialize_string_buffer end program vloeistofdynamica_simulatie ``` **Hoe fouten detecteren en afhandelen:** - Gebruik foutcodes (bijvoorbeeld 1 voor parameterfout, 2 voor numerieke problemen). - Controleer belangrijke variabelen en condities, en bij fouten log je deze en beëindig je de simulatie. - Fouten worden gelogd in een extern tekstbestand (`debug_log.txt`) met behulp van de subroutines `log_message` en `log_error`. **Tips voor debugging en testen:** - Voeg uitgebreide logmeldingen toe op strategische plaatsen in de code om de status en variabelen te volgen. - Test met verschillende invoerwaarden, inclusief randgevallen en ongeldige data. - Gebruik printstatements of logbestanden om de waarden van belangrijke variabelen te controleren. - Maak gebruik van Fortrans debugging tools zoals `gdb` door de code te compileren met debug-informatie (`-g` flag). - Controleer op numerieke stabiliteit door kleine en grote waarden te testen en de resultaten te vergelijken. - Voeg indien nodig asserties toe (`assert`-achtige controles) om ongeldige toestanden vroeg te detecteren. **Samenvatting:** - Gebruik foutcodes en logbestanden voor robuuste foutafhandeling. - Log alle belangrijke gebeurtenissen voor debugging. - Test uitgebreid met verschillende scenario's. - Gebruik debugging tools en asserties om problemen op te sporen. Wil je dat ik een meer gedetailleerd voorbeeld of een specifiek onderdeel verder uitwerk?

Hier is een Fortran-programma met foutafhandeling voor vloeistofdynamica simulaties, inclusief debug- en testrichtlijnen: ```fortran module fluid_dynamics_simulation implicit none integer, parameter :: SUCCESS = 0, & INVALID_INPUT = 1, & DIVERGENCE_ERROR = 2, & MEMORY_ERROR = 3, & FILE_ERROR = 4 character(len=*), parameter :: LOG_FILE = 'simulation_errors.log' contains subroutine initialize_simulation(density, velocity, pressure, error_code) real(8), intent(in) :: density, velocity, pressure integer, intent(out) :: error_code ! Input validatie if (density <= 0.0d0) then error_code = INVALID_INPUT call log_error('Density must be positive', error_code) return endif if (pressure < 0.0d0) then error_code = INVALID_INPUT call log_error('Pressure cannot be negative', error_code) return endif error_code = SUCCESS end subroutine initialize_simulation subroutine run_simulation(time_steps, dt, error_code) integer, intent(in) :: time_steps real(8), intent(in) :: dt integer, intent(out) :: error_code real(8) :: current_time integer :: i ! Simulatie loop met foutcontrole current_time = 0.0d0 do i = 1, time_steps current_time = current_time + dt ! Controleer op numerieke instabiliteit if (isnan(current_time)) then error_code = DIVERGENCE_ERROR call log_error('Numerical divergence detected at step '//trim(str(i)), error_code) return endif ! Hier komt de eigenlijke vloeistofdynamica code call solve_navier_stokes(dt, error_code) if (error_code /= SUCCESS) return ! Tussentijdse status logging if (mod(i, 100) == 0) then print *, 'Step:', i, 'Time:', current_time endif end do error_code = SUCCESS end subroutine run_simulation subroutine solve_navier_stokes(dt, error_code) real(8), intent(in) :: dt integer, intent(out) :: error_code ! Implementatie van Navier-Stokes vergelijkingen error_code = SUCCESS end subroutine solve_navier_stokes subroutine log_error(message, error_code) character(len=*), intent(in) :: message integer, intent(in) :: error_code integer :: unit, iostat character(len=100) :: timestamp call get_timestamp(timestamp) open(newunit=unit, file=LOG_FILE, status='unknown', & position='append', action='write', iostat=iostat) if (iostat == 0) then write(unit, '(A, I3, A, A)') 'ERROR ', error_code, ' at ', trim(timestamp) write(unit, '(A)') 'Message: '//trim(message) close(unit) endif print *, 'Error ', error_code, ': ', trim(message) end subroutine log_error subroutine get_timestamp(timestamp) character(len=*), intent(out) :: timestamp integer :: values(8) call date_and_time(values=values) write(timestamp, '(I4,"-",I2.2,"-",I2.2," ",I2.2,":",I2.2,":",I2.2)') & values(1), values(2), values(3), values(5), values(6), values(7) end subroutine get_timestamp function str(i) result(res) integer, intent(in) :: i character(len=20) :: res write(res, *) i res = adjustl(res) end function str end module fluid_dynamics_simulation program main use fluid_dynamics_simulation implicit none integer :: error_code call initialize_simulation(1.2d0, 10.0d0, 101325.0d0, error_code) if (error_code /= SUCCESS) stop 1 call run_simulation(1000, 0.001d0, error_code) if (error_code /= SUCCESS) stop 1 print *, 'Simulation completed successfully' end program main ``` **Foutdetectie en afhandeling:** 1. **Input validatie**: Controleer fysieke parameters op geldige waarden 2. **Numerieke stabiliteit**: Check op NaN/Inf waarden tijdens berekeningen 3. **Geheugenallocatie**: Verify allocatie van arrays voor flow velden 4. **Bestandsoperaties**: Controleer I/O-fouten bij logging **Debugging tips:** 1. **Compiler flags**: Gebruik `-g -fcheck=all -Wall` voor gedetailleerde checks 2. **Print debugging**: Voeg statusberichten toe met modulaire output 3. **Unit testing**: Test individuele subroutines geïsoleerd 4. **Valgrind**: Gebruik voor geheugen-leak detectie 5. **GDB**: Fortran-compatibele debugger voor stap-voor-stap debugging **Teststrategie:** ```fortran ! Test subroutine voor input validatie subroutine test_input_validation() integer :: error_code ! Test ongeldige density call initialize_simulation(-1.0d0, 10.0d0, 101325.0d0, error_code) if (error_code /= INVALID_INPUT) print *, 'TEST FAILED: Negative density' ! Test ongeldige pressure call initialize_simulation(1.2d0, 10.0d0, -1.0d0, error_code) if (error_code /= INVALID_INPUT) print *, 'TEST FAILED: Negative pressure' end subroutine ``` **Logging bestand format:** ``` ERROR 1 at 2024-01-15 14:30:25 Message: Density must be positive ERROR 2 at 2024-01-15 14:35:10 Message: Numerical divergence detected at step 542 ``` Dit framework biedt robuuste foutafhandeling met duidelijke error codes en gedetailleerde logging voor effectieve debugging van vloeistofdynamica simulaties.