#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>

#define REARTH 6371
#define HDEBRIS 400
#define SIGMADEBRIS 150

float readFloat(float min, float max);
float randomGauss(float average, float sigma);

int main() {
  /* fase di input da parte dell'utente */
  float t = 0;
  printf("Inserisci il valore dell'incremento del parametro angolare [0,2PI]: ");
  float dt = readFloat(0, 2*M_PI); /* chiamata alla funzione che legge un float da tastiera */

  char filename[255] = "";
  printf("Inserisci il nome del file: ");
  scanf("%s", filename);
  FILE *fbp = fopen(filename, "wb");

  /* distribuisce uniformemente i detriti lungo l'orbita */
  while (t < 2.*M_PI) {
    /* il raggio dell'orbita ha valor medio pari al raggio della Terra + 400 km, 
       e deviazione standard di 150 km */
    float R = randomGauss(REARTH + HDEBRIS, SIGMADEBRIS);
    float x = R*cos(t);
    float y = R*sin(t);
    /* scrive le coordinate su un file */
    fwrite(&x, sizeof(x), 1, fbp);
    fwrite(&y, sizeof(y), 1, fbp);
    /* incrementa il parametro angolare */
    t += dt;
  }

  fclose(fbp);
}

float readFloat(float min, float max) {
  /* funzione per leggere un float da tastiera. La funzione controlla che l'input sia positivo e 
     che non contenga caratteri non ammessi */
  float x; 
  int n;
  do {
    n = scanf("%f", &x);
    if ((n != 1) || (x < min) || (x > max)) {
      printf("   Input inappropriato. Ripetere l'inserimento: ");
      char s[255];
      scanf("%s", s);
    }
  } while ((n != 1) || (x < min) || (x > max));
  return x;
}

float randomGauss(float average, float sigma) {
  /* funzione che genera un numero distribuito come una Gaussiana di media nulla e varianza unitaria */
  float u1 = (float)lrand48()/RAND_MAX;
  float u2 = (float)lrand48()/RAND_MAX;
  return average + sigma * sqrt(-2.*log(u1))*cos(2.*M_PI*u2);
}