💡 参考文章见Ref，感谢提供思路！
🗺️当前这篇博文地址：https://myoontyee.github.io/article/c86dac85.html
⚠️警告：博客文章禁止一切形式的非授权非法转载！
⚠️Attention: All forms of unauthorized illegal reposts are prohibited !

创建时间：2022年4月7日15:29:08
最新更新：2022年4月8日10:16:03

Problem Description：C++ defines global variables, how to define all parameters in the header file? How to use a file to store all the parameters in the project? How to pass global parameters? ——Take Geant4 passing ray exit coordinates as an example

核心思路：

通常操作
- 头文件.h里声明，源文件.cpp里定义
- Geant4头文件是.hh，源文件是.cc
Geant4里的操作
- include/B5Constants.hh声明变量（extern，不赋值）
- 对应头文件public内声明变量，如include/B5PrimaryGeneratorAction.hh（extern，不赋值）
- 对应源文件
  - 头部初始化变量（没有extern，只定义，如G4double，初始化赋值）
  - 函数部分赋值（没有extern，没有定义，直接赋值）
- 写到.root文件里
  - src/B5RunAction.cc初始化表格，记下Column Id
  - src/B5EventAction.cc内直接使用上面定义的变量传递数据（没有extern，没有定义，直接使用）

基本思路与概念

例子
- 头文件state.h
- 源文件state.cpp
- 其他源文件t1.cpp,t2.cpp,t3.cpp
  - 这些源文件都包含头文件state.h
- 需要定义一个全局变量供这些源文件使用
方法如下
- 在state.h中声明全局变量extern int a;
- 在state.cpp中定义该全局变量int a = 10;
概念区别
- 声明
  - 一个声明必须满足两个条件，否则就是定义
    - 声明必须使用extern关键字
    - 不能给变量赋初始值
- 例子如下
  1
  2
  3
  4
  extern int a; // 声明
  int a; // 定义
  int a = 0; // 定义
  extern int a = 0; 定义
注意事项
- 头文件中应使用extern关键字声明全局变量（不定义）
- 如果这个变量有多个文件用到，可以新建一个.cpp文件，在其中定义，并把该文件加入工程并调用
- 头文件尽量不要定义任何变量
- 一般只在头文件声明，用extern在.cpp中定义，如果这个头文件被多个.cpp引用，会造成重复定义的链接错误
- 头文件只能声明全局变量（extern），不可定义（不推荐使用）
- .cpp里，在最外层定义即可（int gi），并直接引用
- 如果在.cpp里用static定义，则该变量只在当前.cpp文件中有效，在别的文件中无效
- 如果在.h里用static定义，不会进行编译（.h文件不编译），只会在其每个include的.cpp文件中包含编译，相当于在.cpp里使用static定义

魔改exampleB5实现射线位置传递

声明变量

用代码编辑器打开include/B5Constants.hh，添加以下内容

1
2
3

extern G4double Primary_worldpos_x;
extern G4double Primary_worldpos_y;
extern G4double Primary_worldpos_z;

用代码编辑器打开include/B5PrimaryGeneratorAction.hh，在#include各种库下方，class B5PrimaryGeneratorAction : public G4VUserPrimaryGeneratorAction上方添加以下内容

// =============================================================================
// 传递变量
// =============================================================================
// 2022年4月7日
// 首次添加
// 粒子出射位置的x、y、z坐标
// =============================================================================
extern G4double Primary_worldpos_x;
extern G4double Primary_worldpos_y;
extern G4double Primary_worldpos_z;
// =============================================================================

定义变量

用代码编辑器打开src/B5PrimaryGeneratorAction.cc，添加修改以下内容
- 别忘记该文件要#include "Randomize.hh"用于产生随机数
在#include下方，B5PrimaryGeneratorAction::B5PrimaryGeneratorAction()上方进行初始化

1
2
3

G4double Primary_worldpos_x = 0.; // 初始化
G4double Primary_worldpos_y = 0.; // 初始化
G4double Primary_worldpos_z = 0.; // 初始化

在void B5PrimaryGeneratorAction::GeneratePrimaries(G4Event* event)内添加并修改对应内容如下

 // =============================================================================
// 随机数版本
G4double x0 = G4UniformRand();
G4double y0 = G4UniformRand();
G4double z0 = G4UniformRand();
  // =============================================================================
  // 2022年4月7日
  // 添加粒子出射位置的传递
  // =============================================================================
  G4double Primary_worldpos_x = x0; // 传递数值
  G4double Primary_worldpos_y = y0; // 传递数值
  G4double Primary_worldpos_z = z0; // 传递数值
  
  G4cout << "=================================" << G4endl
        << "Primary_pox_x(mm) : " << (Primary_worldpos_x/mm) << G4endl
        << "Primary_pox_y(mm) : " << (Primary_worldpos_y/mm) << G4endl
        << "Primary_pox_z(mm) : " << (Primary_worldpos_z/mm) << G4endl
        << "=================================" << G4endl;
  // =============================================================================

fParticleGun->SetParticlePosition(G4ThreeVector(x0,y0,z0));
// =============================================================================

void B5PrimaryGeneratorAction::GeneratePrimaries(G4Event* event)对应部分修改前后对比如下

修改前

修改后

// =============================================================================
// default particle kinematics
// 默认粒子运动学（运行前默认加载内容）
// =============================================================================
// 粒子位置
// 固定版本
// =============================================================================
fParticleGun->SetParticlePosition(G4ThreeVector(0., 0., 1.*m)); // 粒子位置
// =============================================================================

 // =============================================================================
// 随机数版本
G4double x0 = G4UniformRand();
G4double y0 = G4UniformRand();
G4double z0 = G4UniformRand();
  // =============================================================================
  // 2022年4月7日
  // 添加粒子出射位置的传递
  // =============================================================================
  G4double Primary_worldpos_x = x0; // 传递数值
  G4double Primary_worldpos_y = y0; // 传递数值
  G4double Primary_worldpos_z = z0; // 传递数值
  G4cout << "=================================" << G4endl
        << "Primary_pox_x(mm) : " << (Primary_worldpos_x/mm) << G4endl
        << "Primary_pox_y(mm) : " << (Primary_worldpos_y/mm) << G4endl
        << "Primary_pox_z(mm) : " << (Primary_worldpos_z/mm) << G4endl
        << "=================================" << G4endl;
  // =============================================================================
fParticleGun->SetParticlePosition(G4ThreeVector(x0,y0,z0));
// =============================================================================

初始化表格

用代码编辑器打开src/B5RunAction.cc，在B5RunAction::B5RunAction(B5EventAction* eventAction) : G4UserRunAction(), fEventAction(eventAction)内添加以下内容
- 我这3列对应的Id是26~28，具体到自己的代码里，要自己数一下对应的column Id

// 2022年4月7日
// 射线出射位置
analysisManager->CreateNtupleDColumn("Primary_pox_x");   // column Id = 26
analysisManager->CreateNtupleDColumn("Primary_pox_y");   // column Id = 27
analysisManager->CreateNtupleDColumn("Primary_pox_z");   // column Id = 28

输出进.root

用代码编辑器打开src/B5EventAction.cc，在void B5EventAction::EndOfEventAction(const G4Event *event)对应位置添加以下内容

// columns 26-28
// 出射粒子 位置
// 下面这个输出的注释，当你需要确认参数是否传递过来，可以取消下面这个注释，检查效果
// G4cout  << "=================================" << G4endl
//         << "Primary_pox_x(mm) : " << (Primary_worldpos_x/mm) << G4endl
//         << "Primary_pox_y(mm) : " << (Primary_worldpos_y/mm) << G4endl
//         << "Primary_pox_z(mm) : " << (Primary_worldpos_z/mm) << G4endl
//         << "=================================" << G4endl;
// 下面这个对应的是Column Id，我是26-28
analysisManager->FillNtupleDColumn(26, (Primary_worldpos_x));
analysisManager->FillNtupleDColumn(27, (Primary_worldpos_y));
analysisManager->FillNtupleDColumn(28, (Primary_worldpos_z));