MatLab Практическая работа №1 стр. 4

Работа с м-файлами и представление чисел

Цель работы: ознакомиться с понятием М-файлов, изучить приемы редактирования, запуска и отладки М-файлов; изучить способы представления результатов вычислений при работе с вещественными числами; ознакомиться с понятием М-функций.

Теоретические сведения

1 Редактирование и отладка м-файлов

М-файл – это список команд MATLAB, сохраненный на диске. Для подготовки, редактирования и отладки М-файлов служит специальный редактор, который можно вызвать, выполнив команду главного меню File – New – M-file.

В результате работы этой команды будет создан новый М-файл. Окно редактора М-файлов представлено на рис. 1.

Рисунок1 – Окно редактора М-файла, новый файл

Ввод теста в окно редактора М-файла осуществляется по правилам, принятым для команд MATLAB (например, точка с запятой «;» ставится после тех команд, которые не требуют вывода значений).

Для сохранения введенной информации необходимо выполнить команду File – Save из меню редактора М-файлов.

Способы приведения операторов М-файла к выполнению:

• команда Debug – Run из меню редактора М-файлов;

• кнопка F5 на клавиатуре;

• набрать имя М-файла в командной строке и нажать Enter.

Все эти действия приведут к появлению в рабочей области результатов вычисления команд М-файла.

Выход из режима редактирования осуществляется при закрытии окна щелчком по крестику в правом верхнем углу.

Открывает ранее созданный файл команда главного меню File – Open.

2 Текстовые комментарии

Текстовый комментарий в MATLAB – это строка, начинающаяся с символа %. Использовать текстовые комментарии можно как в рабочей области, так и в тексте М-файла. Строка после символа % не воспринимается как команда, и нажатие клавиши Enter приводит к активизации следующей командной строки.

Пример работы с М-файлом: Решение квадратного уравнения.

3 Ввод вещественного числа и представление результатов вычислений

Числовые результаты могут быть представлены с плавающей (например, -3.2Е-6; -6.42Е+2), или с фиксированной (например, 4.12; 6.05; -17.5489) точкой. Числа в формате с плавающей точкой представлены в экспоненциальной форме mЕ±р, где m – мантисса (целое или дробное число с десятичной точкой), р – порядок (целое число). Для того чтобы перевести число в экспоненциальной форме к обычному представлению с фиксированной точкой, необходимо мантиссу умножить на десять в степени «порядок».

Например,

-6,42Е+2=-6.42х10²=-642

-3.2Е-6=-3.2х10²=-0.0000032

На рис. 2 приведен пример ввода вещественного числа в рабочую область MATLAB (при вводе вещественных чисел для отделения дробной части используется точка).

Рис. 2 Пример ввода вещественного числа в MATLAB

В рассматриваемом примере число знаков в дробной части числа в строке ввода больше, чем в строке вывода. Происходит это потому, что результат вычислений выводится в виде, который определяется предварительно установленным форматом представления чисел. Команда главного меню системы File – Preferences задает формат представления чисел в системе (рис. 3). Установить или изменить формат представления выводимых в рабочую область чисел можно, если воспользоваться списком Numeric Format вкладки Command Window Preferences.

Рис. 3 Окно Preferences

Список Numeric Format содержит следующие форматы чисел:

• Short – краткая запись, применяется по умолчанию;

• Long – длинная запись;

Листинг 1

>>0.123456789 % формат Short

ans=

0.1235

>>0.123456789 %формат Long

аns=

0.12345678900000

• Short E – краткая запись в формате с плавающей точкой;

• Long E – длинная запись в формате с плавающей точкой;

Листинг 2

>> 0.123456789 %формат Shore E

аns=

1.2346е-001

>>0.123456789 %формат Long E

аns=

1.2345678900000006-001

• Short G – вторая форма краткой записи в формате с плавающей точкой;

• Long G – вторая форма длинной записи в формате с плавающей точкой;

Листинг 3

>>0.123456789 %формат Short G

аns=

0.12346

>> 0.123456789 %формат Long G

ans=

0.123456789

• Hex – запись в виде шестнадцатеричного числа;

Листинг 4

>>0.123456789 %формат Hex

ans=

3fbf9add3739635f

• Bank – запись до сотых долей;

Листинг 5

>> 0.123456789 %формат Bank

ans=

0.12

• Plus – записывается только знак числа;

Листинг 6

>> 0.123456789 %формат Plus

ans=

+

>>-3.14 %формат Plus

ans=

-

• Rational – запись в виде рациональной дроби.

Листинг 7

>> 0.123456789 %формат Rational

ans=

10/81

В памяти компьютера выводимое число хранится со всеми введенными цифрами с погрешностью около 2Е-16 (15 десятичных разрядов). Диапазон представления модуля действительного числа принадлежит интервалу от 10^-308 до 10⁺³⁰⁸.