Основы работы в интерактивном режиме
При запуске Matlab открывается командное окно (Matlab Command Window) с приглашением:
To get started, type one of these: helpwin, helpdesk, or demo.
For product information, type tour or visit www.mathworks.com.
»
Символ "»" обозначает командную строку (ожидание ввода системой команды пользователя).
Matlab может работать в режиме командного интерпретатора (в режиме очень мощного калькулятора), то есть, в интерактивном (диалоговом) режиме, – при вводе инструкции в одной командной строке и последующем нажатии клавиши [Enter] сразу же происходит транслирование и выполнение введенной команды.
Инструкция может представлять собой выражение, либо вызов существующего m-файла или m-функции, либо оператор, организуемый в соответствии с правилами языка Matlab, а также их совокупность. Операторы, расположенные в одной командной строке, отделяются друг от друга символами "," или ";". Если инструкция не помещается в одной строке, ее можно продолжить на следующей, используя оператор переноса "…" (три или более точек подряд без пробелов).
Некоторое количество введенных команд запоминается в буфере, из которого их можно вызвать поочередно в обратном порядке клавишей "". Клавиша "¯" выполняет обратную функцию.
После выполнения введенной команды интерпретатор готов к приему следующей команды, на экране при этом должен быть выведен символ командной строки "»".
В процессе работы в режиме командного интерпретатора возможно управлять отображением на экране оператором выполняемой функции с помощью команды echo:
для программных файлов:
echo on – включает режим отображения текста исполняемого файла;
echo off – выключает режим отображения;
echo – чередование;
для функций:
echo имя_функции on – включает режим отображения для указанной функции;
echo имя_функции off – выключает режим отображения;
echo имя_функции – чередование;
echo on all – включает режим отображения для всех функций;
echo off all – выключает режим отображения для всех функций.
Информация о состоянии режима вызывается с помощью команды
get(0,'echo')
Для постраничного вывода информации на экран используются команды:
more on – включение режима постраничного вывода;
more off – выключение режима;
more (n) – возможно указать размер страницы (по умолчанию n = 23).
При включенном режиме постраничного вывода используются клавиши:
[Enter] – переход к следующей строке;
[ ] – переход к следующей странице;
[q] – выход из просмотра.
Командное окно Matlab при необходимости может быть очищено путем вызова команды clc.
Использование помощи
1. С помощью меню Help – Help Window (значок "?" на панели инструментов) – описание всех стандартных функций.
2. Из командной строки с помощью команды help:
help
– выводит список основных директорий с краткими пояснениями;
help help
– выводит основные правила пользования командой help;
help dir
(dir – имя каталога) – выводит тематически сформированный список функций данной директории с краткими пояснениями, сформированными из первых строк комментариев соответствующих m-файлов, например,
help ops
help elfun
help control
help fun
(fun – имя функции) – выводит подробное пояснение назначения функции, смысла ее параметров и формата вызова, сформированное из начального комментария соответствующего m-файла, например,
help zeros
help step
help sin
3. Из командной строки с помощью команды lookfor:
lookfor text
(text – искомый текст) – ищет указанный текст в первых строках комментариев всех m-файлов во всех доступных каталогах, и выводит имена этих файлов на экран с пояснениями в одну строку, например,
lookfor XY
lookfor interp
Управление доступом к каталогу
Перед началом работы пользователь должен сформировать каталог (любым из способов Windows), как правило, внутри директории work, и установить доступ к нему. Это наиболее просто выполняется следующим образом.
С помощью команды меню File – Path… активируется окно Path Browser, в котором содержатся сведения о текущем каталоге (Current Directory), доступных каталогах (Path) и файлах, содержащихся в выбранном доступном каталоге (Files in general).
Добавление доступного каталога выполняется с помощью кнопки “Add to path” (вторая кнопка слева на панели инструментов). В предлагаемом диалоговом окне следует ввести полный путь к каталогу (Directory to add) и способа доступа (Add to front или Add to back). Разница в способах доступа заключается в том, что в случае совпадения имен и форматов вызова функций, находящихся в разных доступных каталогах, предпочтение будет отдано той, чей каталог указан раньше (выше) в поле Path. Пользователям рекомендуется использовать уникальные названия для создаваемых m-файлов и m-функций (например, Ivanov_lab01.m), и при установке доступа к каталогу желательно использовать спецификацию Add to back.
При завершении работы с Path Browser следует сохранить сделанные изменения (с помощью меню команды Save).
ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ В СРЕДЕ ПАКЕТА MATLAB
Типы данных
Излагаемый материал распространяется на версии Matlab 5.0 и выше. Использование более ранних версий в настоящее время очень ограничено.
Основным типом данных в Matlab является двухмерная матрица. Матрица, содержащая одну строку или один столбец (одномерный массив), имеет название вектор, матрица 1*1 – скаляр.
Начиная с версии Matlab 5.0 возможно оперирование с многомерными массивами. Так, трехмерные массива рассматриваются как совокупность двухмерных матриц, четырехмерные – как совокупность совокупностей двухмерных матриц и т.д.
Арифметические константы (скаляры).
Возможно задание значений данных в двух форматах:
1) целое число (различие с дробными только в отображении на экране):
2 –4 76
2) дробное число в естественной форме (в формате с фиксированной точкой):
3.1876 –254.48 .253
(Последняя запись эквивалентна 0.253)
3) дробное число в формате с плавающей точкой:
–2.185 e-12 5.36e8
мантисса порядок
Диапазон значений действительный чисел определяется как
realmin < |n| < realmax
10–308 < |n| < 10308
Для работы с комплексными числами используются предопределенные переменные i, j:
2 + 5*i 4.5673 – 3.8765*j
При разработке сложных программ эти переменные рекомендуется предварительно определять, например:
i = sqrt(–1)
x = 5 – 18*i
Предопределенной переменной является также константа p:
pi
которая вычисляется как 4*atan(1) или imag(log(–1)).
При выполнении операции деления на нуль Matlab формирует константу Inf (Infinity, бесконечность):
1/0 – Inf
При выполнении операций 0/0 или Inf/Inf формируется константа NaN (Not a Number, неопределенность):
0/0 – NaN
Inf/Inf – NaN
Существование этих констант позволяет в ряде случаев, не прерывая выполнения программы, анализировать результаты выполнения операций.
Формат вывода чисел можно изменить с помощью меню File – Preferences или с помощью команды format. В том же меню можно установить режим вывода информации на экран – Loose / Compact – практичнее Compact.
Строковые константы.
Это последовательность символов, заключенная между апострофами, например:
'Hello!' '2+1=3'
Для использования внутри символьной строки самого символа апострофа его необходимо повторить дважды:
'ім''я'
Для конвертирования чисел в строки (прямого и обратного) используются функции sprintf, num2str и int2str.