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pgfmathsetmacro 在学生 T 计算中失败？

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pgfmathsetmacro 在学生 T 计算中失败？

我正在绘制各种正态和学生 T 分布的图片。下面显示的是显示两种分布的简单图片的 MWE。我直接使用学生 T 计算绘制一条垂直线，一切正常。我将相同的计算放入 pgfmathsetmacro 中，它失败了，提示“！维度太大。”

在我的实际应用中，rgtCH 的值在多个地方使用。计算需要 TeX 一段时间，所以我试图让它进行一次计算并将结果放入变量中以供重复使用，而不是每次都重新计算。在我的实际应用中，这一切都是高度参数化的。为了使 MWE 尽可能简单，我删除了尽可能多的参数化。我承认我是 pgf 的新手，所以如果有人能帮助我理解我做错了什么，我将不胜感激。

\documentclass[11pt]{article}

\usepackage{pgfplots}
\usepackage{tikz}

\pgfplotsset{DistAxis/.style={%
  no markers, 
  domain=-4:4, % Only display z values between -4 and 4.
  samples=100, 
  xlabel=\textbf{t},
  every axis x label/.style={at={(axis description cs:1.0, 0.0)}, anchor=west},
  height=5cm, width=12cm,
  xtick=\empty, ytick=\empty,
  enlargelimits=false, 
  clip=false, 
  axis on top=true,
  hide y axis, 
  axis x line*=middle,
  axis line style ={thick,latex-latex}}
}

\pgfmathdeclarefunction{std_norm}{1}{%
  \pgfmathparse{1/(sqrt(2*pi))*exp(-((#1)^2)/(2))}%
}

\pgfmathdeclarefunction{gamma}{1}{%
  \pgfmathparse{2.506628274631*sqrt(1/#1) + 0.20888568*(1/#1)^(1.5) + %
                0.00870357*(1/#1)^(2.5) - (174.2106599*(1/#1)^(3.5))/25920 - %
                (715.6423511*(1/#1)^(4.5))/1244160)*exp((-ln(1/#1)-1)*#1}%
}

\pgfmathdeclarefunction{std_stud}{2}{%
  \pgfmathparse{gamma(.5*(#1+1))/(sqrt(#1*pi)*gamma(.5*#1))*((1+(#2*#2)/#1)^(-.5*(#1+1)))}%
}

\begin{document}

  \begin{tikzpicture}[scale=0.6]
    \begin{axis}[DistAxis]

% If you comment the first and uncomment the second, this fails to compile.  Why?
      \pgfmathsetmacro{\rgtCH}{ 0.075+std_norm(1.0))};
%      \pgfmathsetmacro{\rgtCH}{ 0.075+std_stud(9, 1.0))};

      \draw    [thick,magenta,dashed] (axis cs:1.0, -0.02) -- (axis cs:1.0, {0.075+std_stud(9,1.0)});
      \draw    [thick,magenta,dashed] (axis cs:1.0, -0.02) -- (axis cs:1.0, {\rgtCH});

      \addplot [very thick,blue] {std_norm(x)};
      \addplot [very thick,red]  {std_stud(9,x)};
    \end{axis}
  \end{tikzpicture}

\end{document}

该图显示正态分布和学生 T 分布计算均在进行中。

在此处输入图片描述

答案1

默认情况下，它\pgfmathsetmacro fpu是关闭的。如果您将其打开，dimension too large错误就会消失。

\documentclass[11pt]{article}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.17}

\pgfplotsset{DistAxis/.style={%
  no markers, 
  domain=-4:4, % Only display z values between -4 and 4.
  samples=100, 
  xlabel=\textbf{t},
  every axis x label/.style={at={(axis description cs:1.0, 0.0)}, anchor=west},
  height=5cm, width=12cm,
  xtick=\empty, ytick=\empty,
  enlargelimits=false, 
  clip=false, 
  axis on top=true,
  hide y axis, 
  axis x line*=middle,
  axis line style ={thick,latex-latex}}
}

\newcommand{\pgfmathparseFPU}[1]{\begingroup%
\pgfkeys{/pgf/fpu,/pgf/fpu/output format=fixed}%
\pgfmathparse{#1}%
\pgfmathsmuggle\pgfmathresult\endgroup}


\pgfmathdeclarefunction{std_norm}{1}{%
  \pgfmathparseFPU{1/(sqrt(2*pi))*exp(-((#1)^2)/(2))}%
}

\pgfmathdeclarefunction{gamma}{1}{%
  \pgfmathparseFPU{2.506628274631*sqrt(1/#1) + 0.20888568*(1/#1)^(1.5) + %
                0.00870357*(1/#1)^(2.5) - (174.2106599*(1/#1)^(3.5))/25920 - %
                (715.6423511*(1/#1)^(4.5))/1244160)*exp((-ln(1/#1)-1)*#1}%
}

\pgfmathdeclarefunction{std_stud}{2}{%
  \pgfmathparseFPU{gamma(.5*(#1+1))/(sqrt(#1*pi)*gamma(.5*#1))*((1+(#2*#2)/#1)^(-.5*(#1+1)))}%
}

\begin{document}

  \begin{tikzpicture}[scale=0.6]
    \begin{axis}[DistAxis]

% If you comment the first and uncomment the second, this fails to compile.  Why?
      \pgfmathsetmacro{\rgtCH}{ 0.075+std_norm(1.0))};
      \pgfmathsetmacro{\rgtCH}{ 0.075+std_stud(9, 1.0))};

      \draw    [thick,magenta,dashed] (axis cs:1.0, -0.02) -- (axis cs:1.0, {0.075+std_stud(9,1.0)});
      \draw    [thick,magenta,dashed] (axis cs:1.0, -0.02) -- (axis cs:1.0, {\rgtCH});

      \addplot [very thick,blue] {std_norm(x)};
      \addplot [very thick,red]  {std_stud(9,x)};
    \end{axis}
  \end{tikzpicture}

\end{document}

在此处输入图片描述

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