6.2. Язык программирования Mathcad

Для вставки программного кода в документы в Mathcad имеется специальная панель инструментов Programming (Программирование), которую можно вызвать на экран нажатием кнопки Programming Toolbar на панели Math (Математика), как показано на рис. 6.1. Большинство кнопок этой панели выполнено в виде текстового представления операторов программирования, поэтому их смысл легко понятен.

Изложим последовательно основные составные элементы языка программирования Mathcad и рассмотрим примеры его использования.

Несмотря на принципиальную эквивалентность определения функций и переменных через встроенные функции Mathcad или программные модули, программирование имеет ряд существенных преимуществ, которые в ряде случаев делают документ более простым и читаемым:

• возможность применения циклов и условных операторов;

• простота создания функций и переменных, требующих нескольких простых шагов (как в примере листинга 6.3);

• возможность создания функций, содержащих закрытый для остального документа код, включая преимущества использования локальных переменных и обработку исключительных ситуаций (ошибок).

Mathcad располагает возможностью для создания программных блоков (модулей).

Программный модуль есть ни что иное, как функция пользователя с именем и параметрами, выделенными в тексте жирной вертикальной чертой. В модуле можно присваивать значения локальным переменным, создавать условные переходы, циклы.

Оператор Add Line создает программный блок. Шаблон этого оператора выглядит так

Вертикальная черта означает, что операторы, примыкающие к ней, образуют один блок. Чтобы удлинить вертикальную черту и соответственно увеличить число меток, достаточно ввести в одну из них оператор Add Line

Оператор - оператор локального присваивания. Локальная переменная определена только внутри блока и при выходе из блока теряет свое значение. Например запись означает, что Z присвоено значение 5

Оператор if - условный оператор, который создает конструкцию

. Если условие (операнд справа от if ) выполняется, то вычисляется значение выражения – операнд слева от if.

Совместно с оператором if можно использовать оператор выбора otherwise. Оператор if совместно с оператором otherwise образует конструкцию

Если………..То ………..Иначе

Пример1:

Построить график функции

Оператор For – оператор цикла с заданным числом повторений. Конструкция оператора For

Первый операнд – переменная цикла, ее значения определяются во втором операнде первой строки. Третий операнд (вторая строка) – тело цикла.

Пример 2.

Найти среднее арифметическое значение функции

Вычисление среднего арифметического

Оператор цикла for с ранжированной переменной

Оператор цикла for с вектором

Оператор While – Оператор цикла, действующий до тех пор, пока выполняется некоторое условие. Конструкция оператора While

Первый операнд – условие, второй тело цикла.

Пример

Вычислить факториал.

Оператор Break служит для преждевременного завершения цикла.

Пример: Найти номер и значение первого элемента в числовом массиве, который находится в диапазоне 0.2<=а_i <=0.4

Оператор break внутри цикла for

Оператор break внутри цикла while

Чтобы четче обозначить границы завершения тела цикла, в его конце может использоваться дополнительная строка с оператором Continue