Модель роста населения не соответствует ожиданиям

Измените свою функцию немного, чтобы понять, когда число становится равным нулю:

unsigned long int
replicaBacteria (unsigned long int *popInit, unsigned int tempo_t, double taxa)
{
   double r = round ((*popInit) * static_cast<double> (pow (1 + taxa, tempo_t))); 
   std::cout << r << std::endl;
   unsigned long int nextPop = r;
   std::cout << nextPop << std::endl;

   //I'm almost sure that the problem happens in this pow() function
   while (! check_aliemento (&nextPop))
   {
      nextPop = (0.7 * nextPop);
   }
   return nextPop;
}

Я вижу следующий результат:

1.84269e+19
18426916303946758144
8513 ==> time = 895
1.93483e+19
0
0 ==> time = 896
2.03157e+19
0
0 ==> time = 897

Это на 64-битной машине Linux с использованием g++ 4.8.2. Поскольку вы видите нулевое значение, начиная с 896, можно с уверенностью предположить, что ваш компилятор имеет ту же проблему. Наибольшее число, которое может быть представлено unsigned long int, меньше 1.93483e+19.

Вы переполняете long int nextPop. Это связано с тем, что вы рассчитываете прирост населения, как если бы он был непрерывным для 896 поколений, и только после этого сокращение населения до тех пор, пока оно не опустится ниже вашего магического предела (здесь вы здесь говорите 10 000).

Способ решить это - сохранить популяцию после каждой итерации и вырасти на 5%, а затем сократить результат до 70%, если это необходимо.

Поэтому вместо unsigned long int pop = replicaBacteria ( &a, i, 0.05 ); , вы хотите что-то вроде pop = replicaBacteria ( pop, 0.05 ); (объявить переменную перед циклом), а затем replicaBacteria должен просто умножать свой ввод на 5% и масштабировать до 70% результата, если это необходимо.

После редактирования кода для создания чего-то, что компилируется и работает для меня

Как это:

#include <cmath>
#include <fstream>
#include <iostream>

#define MAX_ALIMENTO 10000

double
replicaBacteria (double popInit, double taxa)
{
    double nextPop = popInit * (1 + taxa); 
    while (nextPop >= MAX_ALIMENTO)
    {
        nextPop = (0.7 * nextPop);
    }
    return nextPop;
}



   int
main ( int argc, char** argv )
{
    std::ofstream myfile( "/tmp/out.txt" );
    double pop = 2;
    unsigned int i;
    for ( i=0; i < 1000; i ++ )
    {
        pop = replicaBacteria ( pop, 0.05 );
        myfile << round(pop) << " ==> time = " << i;
        myfile << "\r\n";
    }
    myfile.close ( );
    return 0;
}

Вывод:

2 ==> time = 0
2 ==> time = 1
2 ==> time = 2
2 ==> time = 3
3 ==> time = 4
3 ==> time = 5
3 ==> time = 6
3 ==> time = 7
3 ==> time = 8
3 ==> time = 9
3 ==> time = 10
4 ==> time = 11
...
8925 ==> time = 990
9371 ==> time = 991
9840 ==> time = 992
7232 ==> time = 993
7594 ==> time = 994
7974 ==> time = 995
8372 ==> time = 996
8791 ==> time = 997
9230 ==> time = 998
9692 ==> time = 999

даже unsigned long long int не может удерживаться. Когда tempo_t> 895, тогда

unsigned long long int nextPop = round ((*popInit) * 
                    static_cast<double> (pow (1 + taxa, tempo_t)));

Это выражение оценивается до нуля, поэтому вам нужно уменьшить время жизни бактерий.