Основные средства программирования

Итак, программами в системе MATLAB являются m-файлы текстового формата, содержащие запись программ в виде программных кодов. Язык программирования системы MATLAB имеет следующие средства:

данные различного типа;

константы и переменные;

операторы, включая операторы математических выражений;

встроенные команды и функции;

функции пользователя;

управляющие структуры;

системные операторы и функции;

средства расширения языка.

Интерпретация означает, что MATLAB не создает исполняемых конечных программ. Они существуют лишь в виде m-файлов. Для выполнения программ необходима среда MATLAB. Однако для программ на языке MATLAB созданы компиляторы, транслирующие программы MATLAB в коды языков программирования С и C++. Это решает задачу создания исполняемых программ, первоначально разрабатываемых в среде MATLAB. Компиляторы для системы MATLAB являются вполне самостоятельными программными средствами. Следует особо отметить, что не все инструкции MATLAB могут компилироваться, так что перед компиляцией программы нуждаются в некоторой доработке. Зато скорость выполнения откомпилированных программ порой возрастает в 10-15 раз

Арифметические операторы и функции

Арифметические операторы являются самыми распространенными и известными. В отличие от большинства языков программирования в системе MATLAB практически все операторы являются матричными, т. е. предназначены для выполнения операций над матрицами. В табл. 8.1 приводится список арифметических операторов и синтаксис их применения.

Таблица 1. Арифметические операторы и функции MATLAB

Функция Название Оператор Синтаксис

Plus Плюс +

Uplus Унарный плюс +

Minus Минус

Uminus Унарный минус

Mtimes Матричное умножение*

Times Поэлементное умножение

массивов *

Mpower Возведение матрицы

в степень

Power Поэлементное

возведение массива в

степень

Mldivide Обратное (справа налево)

деление матриц

Mrdivide Деление матриц слева

направо /.

Ldivide Поэлементное деление

массивов справа налево.\

Rdivide Поэлементное деление

массивов слева направо. /

Обратите внимание на то, что каждый оператор имеет аналогичную по назначению функцию. Например, оператору матричного умножения * соответствует функция .

Соответствие функций операторам и командам в системе MATLAB является одним из основных положений программирования. Оно позволяет одновременно использовать элементы как операторного, так и функционального программирования. Следует отметить, что в математических выражениях операторы имеют определенный приоритет исполнения. Например, в MATLAB приоритет логических операторов выше, чем арифметических, приоритет возведения в степень выше приоритетов умножения и деления, приоритет умножения и деления выше приоритета сложения и вычитания. Для изменения приоритета операций в математических выражениях используются круглые скобки. Степень вложения скобок не ограничивается.

Операторы отношения и их функции.

Операторы отношения служат для сравнения двух величин, векторов или матриц. Все операторы отношения имеют два операнда, например х и у, и записываются, как показано в табл. 2

Функция Название Оператор

Равно

He равно

Меньше чем

Больше чем

Меньше или равно

Больше или равно

Данные операторы выполняют поэлементное сравнение векторов или матриц одинакового размера и возвращают значение , если элементы идентичны, и значение в противном случае.

Логические операторы.

Логические операторы и соответствующие им функции служат для реализации поэлементных логических операций над элементами одинаковых по размеру массивов (табл. 3).

Таблица 8.3. Логические операторы и функции MATLAB

Функция Название

Логическое

Логическое |

Логическое НЕ (NOT) ~

Исключающее ИЛИ (EXCLUSIVE OR)

Верно, если все элементы вектора равны нулю

Верно, если все элементы вектора не равны нулю.

Программирование простых задач в среде MATLAB очень напоминает программирование на Бейсике. Во многих случаях программы на Бейсике можно почти дословно перевести на язык системы, учтя небольшие отличия в синтаксисе этих языков. Это нельзя трактовать как отсутствие у языка MATLAB индивидуальных черт. Любители Си, Паскаля или Фортрана также заметят сходство этих языков с языком программирования MATLAB. Так что правильнее считать, что этот язык имеет вполне самостоятельное значение. Он вобрал в себя лучшие средства универсальных языков программирования.