Progress-servis55.ru

Новости из мира ПК
17 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Комментарии в matlab

МОДЫ Grand Theft Auto V

Крупнейший сборник модов для Grand Theft Auto V и GTA San Andreas

С какого символа начинаются комментарии в matlab

Текстовые комментарии. Переменные и присваивание им значений. Уничтожение определений переменных.

Поскольку MATLAB используется для достаточно сложных вычислений, важное значение имеет наглядность их описания. Она достигается, в частности, с помощью текстовых комментариев. Текстовые комментарии вводятся с помощью символа %, например так:

Примечание
В каждой большой программе есть свои >>ложки дегтя>>. В MATLAB 6 такой >>ложкой дегтя>> является перевод строки при вводе буквы >>с>> русского алфавита в командной строке. В итоге ввод комментариев в командной строке на русском языке превращается в проблему. Пока автор может порекомендовать заменять русское >>с>> на английское, что на виде текстового комментария никак не сказывается. Не рекомендуется вводить русскоязычные комментарии и в тесты m-файлов при подготовке их в редакторе/отладчике (он будет описан позже). Это нередко делает программы неработоспособными. Жаловаться тут бесполезно – MATLAB англоязычный продукт и официальной локализованной под Россию версии этой системы пока нет
.

Обычно первые строки m-файлов служат для описания их назначения, которое выводится на экран дисплея после команды help Имя_файла.

Считается правилом хорошего тона вводить в m-файлы достаточно подробные текстовые комментарии. Без таких комментариев даже разработчик программных модулей быстро забывает о сути собственных решений. В текстовых комментариях и в символьных константах могут использоваться буквы русского алфавита – при условии, что установлены содержащие эти буквы наборы шрифтов (см. примечание. выше).

Переменные и присваивание им значений

Переменные – это имеющие имена объекты, способные хранить некоторые, обычно разные по значению, данные. В зависимости от этих данных переменные могут быть числовыми или символьными, векторными или матричными.

В системе MATLAB можно задавать переменным определенные значения. Для этого используется операция присваивания, вводимая знаком равенства =:

Типы переменных заранее не декларируются. Они определяются выражением, значение которого присваивается переменной. Так, если это выражение – вектор или матрица, то переменная будет векторной или матричной.

Имя переменной (ее идентификатор) может содержать сколько угодно символов, но запоминается и идентифицируется только 31 начальный символ. Имя любой переменной не должно совпадать с именами других переменных, функций и процедур системы, т. е. оно должно быть уникальным. Имя должно начинаться с буквы, может содержать буквы, цифры и символ подчеркивания _. Недопустимо включать в имена переменных пробелы и специальные знаки, например +. , *, / и т. д., поскольку в этом случае правильная интерпретация выражений становится невозможной.

Желательно использовать содержательные имена для обозначений переменных, например speed_1 для переменной, обозначающей скорость первого объекта. Переменные могут быть обычными и индексированными, то есть элементами векторов или матриц (см. выше). Могут использоваться и символьные переменные, причем символьные значения заключаются в апострофы, например s=’Demo’.

Уничтожение определений переменных

В памяти компьютера переменные занимают определенное место, называемое рабочей областью (workspace). Для очистки рабочей области используется функция clear в разных формах, например:

  • clear – уничтожение определений всех переменных;
  • clear x – уничтожение определения переменной х;
  • clear a, b, с – уничтожение определений нескольких переменных.

Уничтоженная (стертая в рабочей области) переменная становится неопределенной. Использовать неопределенные переменные нельзя, и такие попытки будут сопровождаться выдачей сообщений об ошибке. Приведем примеры задания и уничтожения переменных:

М-файлы рекомендуется снабжать комментариями.

Эти комментарии могут содержать объяснения, что конкретно делается в процессе вычисления, или могут интерпретировать результаты вычисления. Комментарии в matlab начинаются со знака процента «%»; строка после этого знака не
выполняется программой. (В модуле Editor (Редактор) комментарии выделяются зеленым
цветом, чтобы помочь вам отличить их от команд, которые имеют черный
цвет.) Ниже показана новая версия файла taski.m с добавлением некоторых
комментариев:

format long % turn on 15 digit display
x = [0.1, 0.01, 0.001];
y = sin(x)./x
% These values illustrate the fact that the limit of
% sin(x)/x as x approaches 0 is 1.

Обратите внимание, что многострочный комментарий требует введения знака
процента в начале каждой строки.

Поэтому из выше всего сказанного можно сделать вывод, что вам необходимо просмотреть много дополнительной информации и альтернатив!

К классу операторов в системе MATLAB относятся также специальные символы. Они предназначены для создания самых разнообразных объектов входного языка и языка программирования системы и придания им различных форм. В табл. 8.4 представлено описание полного набора специальных символов.

Таблица 8.4. Специальные символы MATLAB

Выделение поля структуры

Точка с запятой

Вызов команды операционной системы

Транспонирование с комплексным сопряжением

Ссылка на подмассив

Теперь рассмотрим их более подробно.

: (двоеточие) — формирование подвекторов и подматриц из векторов и матриц. Оператор : — один из наиболее часто используемых операторов в системе MATLAB.

Оператор : использует следующие правила для создания векторов:

j:k — то же, что и [j.j+l. k];

j:k — пустой вектор, если j>k;

j:i :k — то же, что и [j, j+i ,j+2i . k];

j:i :k — пустой вектор, если i>0 и j>k или если i

Ниже показано, как выбирать с помощью оператора : строки, столбцы и элементы из векторов, матриц и многомерных массивов:

А(:, j) — это j-й столбец из А;

А(i,:) — это i-я строка из А;

А(. ) — эквивалент двумерного массива. Для матриц это аналогично А;

A(j:k) — это A(j), A(j+l). A(k);

А(. ,k) — это k-я страница трехмерного массива А;

A(i.j.k.:) — вектор, выделенный из четырехмерного массива А. Вектор включает элементы А(1, j.k.l), A(i. j,k,2), A(i. j,k.3) и т. д.;

Читать еще:  Matlab сумма элементов массива

А(:) — записывает все элементы массива А в виде столбца.

Символы ( ) (круглые скобки) используются для задания порядка выполнения операций в арифметических выражениях, указания последовательности аргументов функции и указания индексов элемента вектора или матрицы. Если X и V — векторы, то X(V) можно представить как [X(V(D), X(V(2)). X(V(n))]. Элементы вектора V должны быть целыми числами, чтобы их можно было использовать как индексы элементов массива X. Ошибка генерируется в том случае, если индекс элемента меньше единицы или больше, чем size(X). Такой же принцип индексирования действителен и для матриц. Если вектор V имеет т компонентов, а вектор W — п компонентов, то A(V,W) будет матрицей размера mxn, сформированной из элементов матрицы А, индексы которой — элементы векторов V и W.

Символы [ ] (квадратные скобки) используются для формирования векторов и матриц:

[6.9 9.64 sqrt(-l)] — вектор, содержащий три элемента, разделенных пробелами;

[6.9. 9.64. i] —такой же вектор;

[1+j 2-j 3] и [1 +j 2 -j 3] — разные векторы: первый содержит три элемента, а второй пять;

[11 12 13: 21 22 23] — матрица размера 2×3. Точка с запятой разделяет первую и вторую строки.

Еще несколько примеров:

А = [ ] — сохраняет пустую матрицу в А;

А(m. = [] — удаляет строку m из матрицы А;

А(: ,n) = [ ] — удаляет столбец n из матрицы А.

Символы (фигурные скобки) используются для формирования массивов ячеек. Например, — массив ячеек с тремя элементами.

Символ . (десятичная точка) используется для отделения дробной части чисел от целой. Например, 314/100, 3.14 и .314е1 — одно и то же число.

Кроме того, символ точки . используется для выделения полей структур. Например, A.(field) и A(i).field, где А — структура, означает выделение поля структуры с именем «field».

Ниже перечислено назначение остальных специальных символов MATLAB:

.. (родительский каталог) — переход по дереву каталогов на один уровень вверх;

. (продолжение) — три или более точек в конце строки указывают на продолжение строки;

; (точка с запятой) — используется внутри круглых скобок для разделения строк матриц, а также в конце операторов для запрета вывода на экран результата вычислений;

, (запятая) — используется для разделения индексов элементов матрицы и аргументов функции, а также для разделения операторов языка MATLAB. При разделении операторов в строке запятая может заменяться на точку с запятой с целью запрета вывода на экран результата вычислений;

% (знак процента) — используется для указания логического конца строки. Текст, находящийся после знака процента, воспринимается как комментарий и игнорируется (увы, за исключением русскоязычных комментарий, которые нередко ведут к ошибочным командам);

! (восклицательный знак) — является указателем ввода команды операционной системы. Строка, следующая за ним, воспринимается как команда операционной системы;

= (знак равенства) — используется для присваивания значений в арифметических выражениях;

‘ (одиночная кавычка, апостроф) — текст в кавычках представляется как вектор символов с компонентами, являющимися ASCII-кодами символов. Кавычка внутри строки задается двумя кавычками. Например:

‘ (транспонирование с комплексным сопряжением) — транспонирование матриц, например А’ — транспонированная матрица А. Для комплексных матриц транспонирование дополняется комплексным сопряжением. Строки транспонированной матрицы соответствуют столбцам исходной матрицы;

.’ (транспонирование) — транспонирование массива, например А.’ — транспонированный массив А. Для комплексных массивов операция сопряжения не выполняется;

[.] — горизонтальная конкатенация. Так, [А.В] — горизонтальная конкатенация (объединение) матриц А и В. А и В должны иметь одинаковое количество строк. [А В] действует аналогично. Горизонтальная конкатенация может быть применена для любого числа матриц в пределах одних скобок: [А,В,С]. Горизонтальная и вертикальная конкатенации могут использоваться одновременно: [А,В:С];

[:] — вертикальная конкатенация. Так, [А:В] — вертикальная конкатенация (объединение) матриц А и В. А и В должны иметь одинаковое число столбцов. Вертикальная конкатенация может быть применена для любого числа матриц в пределах одних скобок: [А:В:С]. Горизонтальная и вертикальная конкатенации могут использоваться одновременно: [А;В,С];

(),<> — присваивание подмассива. Приведем несколько примеров:

А(1)=В — присваивает значения элементов массива В элементам массива А, которые определяются вектором индексов I. Массив В должен иметь такую же размерность, как и массив I, или может быть скаляром;

А(I,J)=B — присваивает значения массива В элементам прямоугольной подматрицы А, которые определяются векторами индексов I и J. Массив В должен иметь LENGTH(I) строк и LENGTH(J) столбцов;

А =В, где А — массив ячеек и I — скаляр, помещает копию массива В в заданную ячейку массива А. Если I имеет более одного элемента, то появляется сообщение об ошибке.

Документирование функций Matlab

Материал из MachineLearning.

Документирование функций Matlab — способ передачи кода программ, написанных на языке Matlab коллегам или в общественное пользование. Система Matlab имеет ряд инструментов для работы с документированными функциями. В частности:

  1. заголовок функции показывается в поле «Description» окна «Current Directory»;
  2. заголовок функции и ссылка на файл, содержащий функцию показываются при генерации содержания «View->Directory Reports->Contents Report»;
  3. документация функции «help myfunc» показывается в окне «Command Window»;
  4. документация функции «doc myfunc» показывается в окне «Help»;
  5. список незавершенных работ и работ, требующих пересмотра показывается при генерации отчета «View->Directory Reports->TODO/FIXME Report».

Содержание

Заголовок функции

М-файл содержит необязательное ключевое слово function начала тела функции

Заголовок функции ставится в комментарии первой строкой до строки function, например,

или второй строкой:

Описание функции

Описание содержит следующие необязательные секции: Description, Syntax, Arguments, Examples, See also. Например:

  1. желательно указывать размерность векторов и матриц, особенно, если используются несколько матриц связанной размерности;
  2. желательно для каждой функции подготовить примеры использования, чтобы иметь возможность проиллюстрировать или протестировать ее работу;
  3. если функция является частью системы, указать, какие функции могут использоваться совместно с данной.

Язык документирования

Можно документировать как по-русски, так и по-английски. При этом нужно помнить, что Matlab не поддерживает русский язык полностью. В ранних версиях при отображении русских комментариев в окне редактора могут появляться вопросы. В поздних версиях при создании отчета например, на языке TeX, русский язык может отображаться в некорректной кодировке.

Тело функции

Рекомендуется при создании черновых версий алгоритмов использовать ключевые слова

Эти слова могут быть использованы для планирования дальнейшей работы; см. генератор отчетов «View->Directory Reports->TODO/FIXME Report».

Соглашение об именах переменных

Рекомендуется давать переменным «говорящие» имена в формате Camel. Например:

  • LogicRule — логическое правило (без префикса),
  • strPatientName — имя пациента (строка),
  • idxFeature — номер признака (целочисленный индекс),
  • tsElConsumption — временной ряд потребления электроэнергии (структура типа ts — time series).

Так как типов в Матлабе в строгом смысле этого слова нет, то эти необязательные префиксы несут смысловую нагрузку. Часто используемые обозначения:

  • idx — индекс элемента вектора,
  • fea — признак,
  • obj — объект,
  • cls — класс,
  • str — строка,
  • vec — вектор,
  • mat — матрица.

Имена функций обычно даются без префикса, за исключением

  • demoAlgorithmName — демонстрационный файл или отчет о вычислительном эксперименте,
  • loadDataName — файл порождения модельных данных или загрузки реальных данных.

Имена файлов специального назначение, которые будут работать в составе некоторой системы, даются в формате Camel. Файлы общего назначения получают краткое название с маленькой буквы.

Создание отчетов о вычислительных экспериментах

M-файлы, не использующие ключевое слово function, называются скриптами. Matlab предлагает язык разметки скриптов, удобный для автоматической генерации отчета о вычислительном эксперименте.

Для генерации отчета нужно выполнить команду publish, например,

Введение в MATLAB

MATLAB расшифровывается как Matrix Laboratory. Это высокопроизводительный язык, который используется для технических вычислений. Он был разработан Кливом Моларом из компании MathWorks.Inc в 1984 году. Он написан на C, C ++, Java. Это позволяет работать с матрицами, составлять графики функций, реализовывать алгоритмы и создавать пользовательские интерфейсы.

Начало работы с MATLAB:
Это как язык программирования, так и среда программирования. Это позволяет вычислять операторы в самом командном окне.

  • Командное окно:
    В этом окне необходимо ввести и немедленно выполнить операторы, так как это требует быстрого прототипирования. Эти заявления не могут быть сохранены. Таким образом, это может быть использовано для небольших, легко исполняемых программ.
  • Редактор (скрипт):
    В этом окне можно выполнять более крупные программы с несколькими операторами и сложными функциями. Они могут быть сохранены и выполнены с расширением файла «.m».
  • Рабочее пространство:
    В этом окне отображаются значения переменных, которые создаются в ходе работы программы (в редакторе).
  • В этом окне отображается точное местоположение (путь) создаваемого программного файла.

Библиотека MATLAB поставляется с множеством встроенных функций. Эти функции в основном выполняют математические операции, такие как синус, косинус и тангенс. Они также выполняют более сложные функции, такие как поиск обратного и определителя матрицы, перекрестного произведения и точечного произведения.

Хотя MATLAB кодируется на C, C ++ и Java, его гораздо проще реализовать, чем эти три языка. Например, в отличие от других трех, в начале документа не нужно инициализировать файлы заголовков, а для объявления переменной тип данных указывать не нужно. Это обеспечивает более легкую альтернативу для векторных операций. Их можно выполнить с помощью одной команды вместо нескольких операторов в цикле for или while.

Некоторые из основных функций в MATLAB и их использование перечислены ниже:

FunctionDescription
disp()The values or the text printed within single quotes is displayed on the output screen
clearTo clear all variables
close allTo close all graphics window
clcTo clear the command window
exp(x)To compute the exponential value of x to the base e
abs(x)To compute the absolute value of x
sqrt(x)To compute the square root of x
log(x)To compute the logarithmic value of x to the base e
log10(x)To compute the logarithmic value of x to the base 10
rem(x, y)To compute the remainder of x/y
sin(x)To compute the sine of x
cos(x)To compute the cosine of x
tan(x)To compute the tangent of x
atan2(x, y)To compute the arctangent or inverse of y/x

Написание программы MATLAB:

    Использование командного окна:
    Только один оператор может быть набран и выполнен за один раз. Выполняет оператор при нажатии клавиши ввода. Это в основном используется для простых расчетов.

Примечание: ans — это переменная по умолчанию, созданная MATLAB, в которой хранятся выходные данные данного вычисления.

Использование редактора:
Здесь можно написать несколько строк кода, и только после нажатия кнопки запуска (или F5) код будет выполнен. Всегда полезно писать clc, очищать и закрывать все в начале программы.

Примечание. Выражения, оканчивающиеся точкой с запятой, не будут отображаться в командном окне, однако их значения будут отображаться в рабочей области.
Любое утверждение, сопровождаемое% в MATLAB, считается комментарием

  • Векторные операции:
    Такие операции, как сложение, вычитание, умножение и деление, могут выполняться с использованием одной команды вместо нескольких циклов.
  • Мы также можем извлечь отдельные строки и столбцы с помощью оператора двоеточия (:). Рассмотрим матрицу A размером 3X3. Следующие команды могут использоваться для извлечения строк и столбцов из матрицы A

    CommandDescription
    A(:, n)To extract the elements of all rows in column n of the matrix
    A(m, : )To extract the elements of all columns in row m of the matrix
    A(:, m:n)To extract the elements of all rows between columns m and n of the matrix
    A(m:n, : )To extract the elements of all columns between rows m and n of the matrix
    A(p:q, m:n)To extract the elements of rows between p and q and columns between m and n of the matrix
    A(m, n)To extract the elements of row m and column n

    Построение в MATLAB:
    Графическая система MATLAB состоит из команд высокого уровня для двумерной и трехмерной визуализации данных, обработки изображений, анимации и презентационной графики. Он также включает команды низкого уровня, которые позволяют полностью настраивать внешний вид графики, а также создавать полноценные графические интерфейсы пользователя.

    Ниже приведен код для построения параболы:

    % Указывает, что x изменяется от 0 до 10 с интервалом 0,5

    % Указывает, что квадрат каждого элемента в x хранится в y

    Этот код даст следующий график:

    Вы можете изменить цвет графика, добавив еще один оператор в команду plot. Например, plot (x, y, ‘r’) отобразит линию графика красным цветом.

    Также могут быть построены графики, такие как кривая синуса, косинуса и других тригонометрических функций. Код для синусоиды приведен ниже:

    plot (x, y, ‘g’)% Даст линию графика зеленым цветом.

    В заключение, MATLAB — это очень удобный язык, и его также легко понять. Библиотека оснащена функциями, которые помогают нам выполнять различные математические функции.

    MatLab и ООП, оптимизация

    Данный пост предназначен для людей, имеющих практику программирования ООП (извините за тавтологию), волей судеб вынужденых писать на MatLab. Язык приятный, но граблей достаточно большое количество, и не обязательно каждому наступить на них все.

    На написание вдохновил недавний пост об оптимизации кода на MatLab, точнее комментарии, требовавшие большего углубления в тему.

    История

    В MatLab ООП долгое время вообще не было.
    Году в 2005 появились первые, страшно выглядящие потуги: класс — папка, метод — отдельный файл, свойства — единый метод доступа с параметром «имя свойства».
    «Прекрасное» начало, к счастью от него быстро отказались.

    Ещё через несколько лет сделали ООП в более привычном виде — классы, наследование, всё как у людей. Кроме нескольких деталей.

    Несколько деталей

    Overload

    До сих пор невозможно определить несколько методов с одним именем. Сам MatLab объясняет это отсутствием типизации переменных (единственное отличие разных методов было бы количество параметров) и необязательность передачи параметров в функции (приехали).

    Выход — писать множество функций с похожими именами, возможно вместе с функцией-диспетчером, анализирующую ситуацию и вызывающую одну из этих функций.

    Abstract static

    Невозможно определить abstract static методы или свойства. А иногда очень хочется.

    Выхода пока не нашёл, MatLab в курсе, багом не считает.

    Передача параметров по значению или по ссылке

    Все параметры передаются по значению (что заставляет многих пользователей ратовать за отход от использования функций — ужас, ужас!), но через lazy method. То есть копирование происходит только в случае изменения переменной. Если этот механизм хорошо понимать, можно выиграть (точнее не потерять по сравнению с привычной передачей переменных по ссылке) в скорости вычислений.

    Объекты «обычных» классов также передаются по значению.
    Впрочем, если класс наследует от стандартного MatLab класса handle, его объекты станут передаваться по ссылке.

    Генерируемая документация

    После java/C++ привыкаешь, что документация должна автоматически создаваться на основе оставленных тобою в коде комментариев. MatLab предлагает мутанта под названием Publisher, который шатко-валко справляется с задачей на уровне скриптов. Помимо того, что он не работает с классами, замечу факт включения в документацию всех комментариев, а не только тех, которые я хотел бы. Что означает как отказ от комментариев для себя («А вот эту функцию срочно переписать!»), а также от очень удобной системы навигации в коде по cells, которая тоже почему-то завязана на синтаксисе комментариев.

    К счастью умельцы прикрутили perl-script, конвертирующий MatLab-классы в C++ (только декларирование и комментарии, естественно), что позволяет использовать «стандартный» DOxygen со всеми его прелестями — внутренние ссылки, изображения, LaTeX и пр.

    Проект (я к нему отношения не имею, но рекламирую) доступен на MatLab Central.

    Скорость в ООП

    При переходе от обычного скрипта/функции к классу я однажды обнаружил падение производительности в 40 раз. Простое copy-paste с парочкой причёсываний, чтобы было похоже на класс — и всё, код становится в 40 раз медленнее.

    Покопавшись, обнаружил, что MatLab тормозит во время доступа к переменным класса из методов того же класса. Возьмём следующий класс, единственный метод которого в разы медленнее аналогичной функции:

    MatLab считает это «разумным overhead» при переходе на ООП. То есть на каждой итерации они проверяют, не изменилась ли переменная каким-то сторонним процессов, имеем ли мы до сих пор доступ к ней (как будто кто-то реально может написать такой morphe-код на MatLab) и т.п. «полезные» операции.

    После долгого разговора с несколькими вменяемыми людьми MatLab вроде как согласился подумать над более приличной реализацией.

    В ожидании чуда выход — определять на входе в метод локальные переменные:

    Потеря производительности по сравнению со скриптом становится пренебрежимо малой.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector