5.Программирование в mathcad

Mathcad – это система, ориентированная на пользователя, который не обязан абсолютно ничего знать о программировании. Создатели Mathcad изначально поставили перед собой такую задачу, чтобы дать возможность профессионалам-математикам, физикам и инженерам самостоятельно проводить сложные расчеты, не обращаясь за помощью к программистам. Несмотря на блестящее воплощение этих замыслов, выяснилось, что вовсе без программирования Mathcad серьезно теряет в своей силе, в основном, из-за недовольства пользователей, знакомых с техникой создания программ и желающих осуществить свои расчеты в привычном для себя программистском стиле. Последние версии Mathcad имеют не очень мощный, но весьма элегантный собственный язык. С одной стороны, он дает возможность программисту эффективно применять программный код в документах Mathcad, с другой, простота и интуитивность языка программирования позволяет быстро ему обучиться. Наконец, программные модули внутри документа Mathcad сочетают в себе и обособленность (поэтому их легко отличить от остальных формул), и простоту смыслового восприятия. Несмотря на небольшое число операторов, язык программирования Mathcad позволяет решать самые различные, в том числе и довольно сложные, задачи и является серьезным подспорьем для научно - технических расчетов.

Для создания программ в Mathcad используется панель инструментов Programming (Программирование) (рис. 5).

Рис. 5. Панель инструментов Programming (Программирование)

5.1.Общие сведения о программе-функции

• Известно, что реализовать тот или иной алгоритм вычисления в пакете Mathcad можно двумя способами:

• вставляя соответствующие операторы или функции в текст документа Mathcad. Такой способ называется программированием в тексте документа;

• используя так называемые программы-функции (или просто функции), которые содержат конструкции, во многом подобные конструкциям таких языков, как Visual Basic или Pascal: операторы присваивания, операторы циклов, условные операторы и т. д. Написание программ-функций в Mathcad позволяет решить задачи, которые невозможно решить, используя только операторы и функции Mathcad. Такой способ будем называть программированием в программе-функции. Такое программирование включает два этапа:

• описание программы-функции;

• вызов программы-функции.

Перед тем как использовать программу-функцию, нужно ее создать, т. е. выполнить описание. Описание функции размещается в рабочем документе перед ее вызовом и включает в себя имя функции, список формальных параметров и тело функции.

Каждая программа-функция Mathcad имеет оригинальное имя, при помощи которого осуществляется обращение к этой функции. Через это же имя (и только через это имя) функция возвращает в рабочий документ результат своей работы.

После имени функции располагается список формальных параметров, заключенный в круглые скобки. Через формальные параметры внутрь программы-функции передаются данные, необходимые для выполнения вычислений внутри программы. В качестве формальных параметров могут использоваться имена простых переменных, массивов и функций. Формальные параметры отделяются друг от друга запятой.

Тело программы-функции включает любое число локальных операторов присваивания, условных операторов и операторов цикла, а также вызов функций пользователя и встроенных функций Mathcad.

Для вызова функции в документе к ней необходимо обратиться по имени с указанием списка фактических параметров, т. е.

имя_переменной:=<имя_функции>(список фактических параметров)

или

имя_переменной←<имя_функции>(список фактических параметров),

если вызов функции выполняется внутри другой программы-функции.

Фактические параметры указывают, при каких конкретных значениях осуществляются вычисления в теле программы. Фактические параметры отделяются друг от друга запятой.

Очевидно, что между фактическими и формальными параметрами должно быть соответствие по количеству, порядку следования и типу. Последнее соответствие означает:

• если формальным параметром является простая переменная, то в качестве фактического параметра может использоваться константа, переменная, арифметическое выражение;

• если формальным параметром является вектор или матрица, то фактическим должен быть вектор или матрица;

• если формальным параметром является имя встроенной функции, то и фактическим параметром должен являться тот же объект.

Обращение к функции должно находиться после ее описания и к моменту обращения фактические параметры должны быть определены.

Значение результата, возвращаемого функцией, присваивается переменной, стоящей в левой части оператора «присвоить».