第三天 c 中的cplex設計（初級）

cplex 物件對於 c++ 應用程式為必需。

清楚地了解 c++ 物件是結合使用 concert technology 和 cplex 對優化模型進行構建和求解的基礎。這些物件可分為兩個類別：

建模物件用於對優化問題進行定義。一般情況下，應用程式建立多個建模物件來指定乙個優化問題。這些物件分組在乙個表示完整優化問題的 ilomodel

物件中。

ilocplex

物件用於對已通過建模物件建立的問題進行求解。 ilocplex 物件讀取模型並將其資料抽取到 cplex 優化器的相應表示法中。這樣，ilocplex 物件便準備就緒，可以對其所抽取的模型求解並接受查詢以獲取解法資訊。

一、構造環境：iloenv

類iloenv用於構造cplex環境，通常是建立的第乙個物件

iloenv env；

iloenv是控制代碼類，只是建立了乙個指標，可以：

iloenv env2=env；

程式結束時需要銷毀：

env.end();

二、建立模型

建立環境後，concert應用程式便準備好建立乙個或多個優化模型；

建模物件也稱為可抽取物件，因為在您將優化模型抽取到 ilocplex . 因此，通過被抽取到 ilocplex 之類的演算法的可能性來描述可抽取物件。實際上，它們全部都是從類 iloextractable 繼承而來。換言之，iloextractable 是可抽取物件或建模物件的所有類的基類。

最基本的可抽取物件類為 ilomodel。該類的物件用於定義可在稍後抽取到 ilocplex 物件的完整優化模型。您通過構造型別為 ilomodel 的物件來建立模型。例如，為了在名為 env 的現有環境內構造名為 model 的建模物件，可編寫以下行：

ilomodel model(env);

構造 ilomodel 物件後，將使用用於定義優化模型的可抽取物件來對其進行填充。此處最重要的類包括：

ilonumvar x1(env, 0.0, 40.0, ilofloat);

該定義建立下限為 0.0、上限為 40.0 且型別為 ilofloat（指示此變數為連續變數）的建模變數 x1。其他可能的變數型別包括 iloint（針對整數變數）和 ilobool（針對布林型變數）。

對於優化模型中的每個變數，必須建立類 ilonumvar 的乙個對應物件。 concert technology 提供豐富的方法來幫助您構造所有 ilonumvar 物件。

構造所有建模變數之後，它們可用於構建表示式，這些表示式進而用於定義類 iloobjective 和 ilorange 的物件。

iloobjective obj = ilominimize(env, x1 + 2*x2 + 3*x3);

model.add(obj);

通過以下語句可一樣輕鬆地建立約束並將其新增到模型：

model.add(-x1 + x2 + x3 <= 20);

三、對模型求解

在 ilomodel 物件中建立了優化問題後，便應該建立 ilocplex 物件，以通過建立類 ilocplex 的例項來對問題求解。例如，要建立名為 cplex 的物件，請編寫以下行：

ilocplex cplex(env);

再次使用環境 env 作為引數。然後，可以使用 cplex 物件抽取要求解的模型。抽取模型的一種方法是呼叫 cplex.extract(model)。但是，有經驗的 concert 使用者採用一種快捷方法，此方法在一行中執行 cplex 物件的構造以及模型的抽取：

ilocplex cplex(model);

此快捷方法有用的原因是，建模物件 model 在其內部包含對名為 env 的環境的引用。

在該行之後，物件 cplex 便準備好對 model 所定義的優化問題進行求解。要對模型求解，請呼叫：

cplex.solve ();

該方法會返回 ilobool 值，其中 ilotrue 指示 cplex 已成功找到可行（但不一定最優）的解法，而 ilofalse 指示未找到任何解法。有關最後一次呼叫方法 ilocplex::solve 的結果的更準確資訊可通過呼叫以下內容來獲取：

cplex.getstatus ();

返回值告訴您 cplex 找到的有關模型的資訊：它找到最優解法還是僅找到可行解法；它證明模型無邊界還是不可行；或者此時是否尚未證明任何內容。有關求解呼叫的終止的更詳細資訊可通過方法 ilocplex::getcplexstatus 獲取。

四、查詢結果

在成功對優化問題求解後，您可能對訪問解法感興趣。以下方法用於查詢乙個變數或一組變數的解法值：

ilonum ilocplex::getvalue (ilonumvar var) const;
void ilocplex::getvalues (ilonumarray val,
const ilonumvararray var) const;

例如：

ilonum val1 = cplex.getvalue(x1);

將建模變數 x1 的解法值儲存到 val1 中。提供了其他方法以用於查詢其他解法資訊。例如，可使用以下示例來訪問解法的目標函式值：

ilonum objval = cplex.getobjvalue ();

五、處理錯誤

要在 concert technology 應用程式中從容地處理異常，可在乙個 try/catch 子句中包含所有**，如以下所示：

iloenv env;
try  catch (iloexception& e)  catch (...) 
env.end();