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112、使用Visual Studio调试并行的UDF详细操作步骤

Fluent学习笔记

1天前浏览16

0. VS调试UDF简介

Fluent使用UDF时，可以使用VS进行编写代码，但只能在Fluent软件内编译，导致编写代码时无法查看是否存在错误，也无法使用关键词提示，更无法进行调试。

如何能让UDF的编写和普通C语言代码一样可以调试呢？通过本文的操作流程，可以实现UDF代码的关键词提示，错误提醒及代码Debug，同时还可以实现无需配置环境变量即可实现UDF代码的编译。

1. UDF需要的文件

Fluent软件在编译UDF的过程会生成libudf文件夹(也可能是其他的名称，取决于Library Name)

这个文件夹下包含了两个文件夹，其中src为UDF源文件，win64为编译生成的文件。需要的就是win64文件夹下的文件。

Win64文件夹下有两个文件(并行)，分别是host节点的文件和node节点的文件。两文件夹下内容相同，其中主要的就是libudf.dl、libudf.dl和libudf.dl文件。

我们需要使用VS生成这两个文件夹，并包含其中的文件

2. 提前写好UDF代码

这里提供提前写好的UDF代码，当然也可以设置好后重新再VS中编写

代码：

#include "udf.h"DEFINE_ON_DEMAND(on_demand_calc){    Message("111\n");    Message("222\n");    Message("333\n");}

3. 使用VS创建新项目

由于要生成两个文件夹，分别是host节点的文件和node节点的文件。因此需要两个项目，分别是host项目和node项目。

3.1 先创建host新项目

先创建host新项目，node项目在host基础上更改即可

Windows桌面向导

输入项目名称和位置，点击创建。这里的项目名称为2ddp_host，而解决方案名称为2ddp。后面再创建node项目时，可以将host项目和node项目放到一起。可参考“VS创建项目路径问题”

应用程序类型选择:动态链接库.dll，其他选项勾选空项目

右击源文件--添加：如果提前写好的UDF就添加现有项，把UDF导入进来。否则就添加新建项，新写UDF。UDF的写法这里不多赘述。

此时的UDF虽然导入进去，会出现红色波浪线，同时无法生成解决方案。

3.2 创建node项目

右击解决方案，添加--新建项目

点击windows桌面向导，下一步。

项目名称为2ddp_node,其他的和host项目设置相同

同样地，node节点也要添加源文件。这里的源文件和host的源文件完全一致。

这样设置之后，解决方案下面会包含两个项目文件夹

4. 配置调试环境

所谓的配置调试环境就是将UDF所需要的目录全部包含进去，这样UDF在调试的时候就能够识别到所有的头文件，从而不会出错。

配置过程类似EDEM API配置过程。

Host项目和node项目都需要配置环境，两者的配置方法相似，仅有一点区别。这里以host为例进行配置，node的配置区别下面也会讲解

4.1 右击项目名称--属性

4.2 属性页设置:Debug、x64

点击配置管理器

4.3 活动解决方案平台：x64

4.4 C/C++附加包含目录

这里要添加的目录主要是makefile_nt.udf文件中的目录。文件地址：D:\software\ANSYS2023R2\ANSYS Inc\v232\fluent\fluent23.2.0\src\udf

使用笔记本打开makefile_nt.udf文件，下图即为需要包含的目录。

在配置项目属性之前，我们首先需要熟悉makefile中常用的四个宏定义：

FLUENT_INC（FLUENT安装路径：本文中为D:\software\ANSYS2023R2\ANSYS Inc\v232\fluent）
FLUENT_ARCH（Fluent架构，有ntalpha、ntx86和win64三个值，本文中为win64）
VERSION(UDF版本，共2d、3d、2ddp、3ddp、2d_host、3d_host、2ddp_host、3ddp_host、2d_node、3d_node、2ddp_node、3ddp_node版本，本文以3ddp版本为例)
RELEASE（FLUENT版本号，本文为23.2.0）

这里的符号是为了确定包含目录的绝对地址的。实际上可以分为三类：

第一类：即第一个包含目录。根据自己模型的维数和精度来选择。

-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\$(FLUENT_ARCH)\$(VERSION) \

第二类：就是这个文件夹下的几个src目录

第三类：最后一个目录-I"$(FLUENT_INC)"\include

注：添加包含目录需要严格按照makefile_nt.udf中包含的头文件顺序。

将上述目录全部包含之后，会发现源文件不再有波浪线。

但生成解决方案仍然会出错

注：

对于并行UDF(实际上从Fluent20.0之后的版本都是并行了)，由于需要在libudf中生成两个文件2ddp_host和2ddp_node，因此需要创建两个项目。每个项目所包含的目录不同。主要区别就体现在第一个包含目录。
对于2ddp_host
D:\software\ANSYS2023R2\ANSYS Inc\v232\fluent\fluent23.2.0\win64\2ddp_host
对于2ddp_node
D:\software\ANSYS2023R2\ANSYS Inc\v232\fluent\fluent23.2.0\win64\2ddp_node

其他的保持相同即可
附加包含目录找不到tgrid/src，直接包含win64目录即可

5. 添加链接器

对2dd_host，需要把win64下的2ddp_host文件包含进去。根据模型维数和精度修改。

附加依赖项，把fl2320.lib添加进去

fl2320.lib即2ddp文件下的一个文件

再次生成解决方案，成功

对于node项目，需要把win64下的2ddp_node文件包含进去

附加依赖项，把fl_mpi2320.lib添加进去

6. 修改UDF代码

需要对UDF代码(源文件)进行修改，添加上几行代码。这里的修改需要对host和node项目的源文件都进行修改。

这里的修改是根据makefile_nt.udf文件进行修改的

其中

__declspec(dllexport) UDF_Data udf_data[] ={"on_demand_calc",(void(*)(void))on_demand_calc,UDF_TYPE_ON_DEMAND};__declspec(dllexport) int n_udf_data = sizeof(udf_data) / sizeof(UDF_Data);

on_demand_calc和on_demand_calc为DEFINE宏的名字；UDF_TYPE_ON_DEMAND需要根据使用的DEFINE宏来进行修改