6. Системные переменные и константы

Системные переменные и константы

Как отмечалось ранее, в состав объектов MATLAB входит ряд системных переменных и констант, значения которых устанавливаются системой при ее загрузке или автоматически формируются в процессе вычислений. Описание таких объектов приводится ниже.

• ans — результат выполнения последней операции. Переменная ans создается автоматически, когда не определены выходные аргументы какого-либо оператора. Пример:

» cos([0:2*pi]) 

ans =

1.0000 0.5403 -0.4161 -0.9900 -0.6536 0.2837 0.9602

• computer — возвращает строку с информацией о типе компьютера, на котором установлена система MATLAB;

• [str.maxsize] = computer — возвращает строку str с информацией о компьютере и целое число maxsize, содержащее максимально допустимое число элементов матрицы для данной версии MATLAB. Пример:

» [str.maxsize] = computer 

str = 

PCWIN 

maxsize = 

268435455

• eps — возвращает интервал между числом 1.0 и следующим ближайшим числом с плавающей запятой, которое воспринимается как отличное от 1.0. Значение eps определяет заданный по умолчанию порог для функций pinv и rank, а также для некоторых других функций. На машинах с арифметикой с плавающей запятой eps = 2 ^{^} (-52), что приблизительно составляет 2.22е-1б. Пример:

» eps 

ans =

2.2204е-016

•  i или j— мнимая единица (равная sqrt(-1)), которая используется для задания мнимой части комплексных чисел. Символ 1 при задании комплексной константы можно использовать без знака умножения. В качестве мнимой единицы можно также использовать символ j. Пример:

» w=3+5i 

w =

3.0000 + 5.00001

• Inf — возвращает представление положительной бесконечности для машинной арифметики. Бесконечность следует из операций, подобных делению на нуль, и переполнения, которое ведет к результатам, слишком большим, чтобы их можно было представить в виде числа с плавающей запятой. Пример:

» 4/0

Warning: Divide by zero.

ans=

Inf

Примечание

Переменным i и j можно задать и иное значение, например, они могут выступать в ка-честве индексов в циклах for. Однако это чревато путаницей, если внутри цикла пользователь задает выражения с комплексными числами.[Используйте как индексы I и J вместо 1 и j.— Примеч. ред.]

• inputname(argnum) — возвращает в тело функции название переменной рабочей области, соответствующее аргументу с номером argnum. Может использоваться только внутри тела функции. Если входной аргумент не имеет никакого символьного представления (например, если это выражение или функция, дающая на выходе выражение, например а(1), varargin{:}, eval(expr), а не переменная), функция inputname возвращает пустую строку ("");

• j — мнимая единица. Символ j можно использовать в качестве мнимой единицы наряду с 1. Как мнимая единица (равная sqrt(-D) символ j используется для задания мнимой части комплексных чисел. Все сказанное о символе i относится и к j. Пример:

» s=4-3j 

s =

4.0000 - 3.00001

• NaN — возвращает представление для нечисловых величин, например, в случае операций, которые имеют неопределенные численные результаты. Пример:

» s=0/0

Warning: Divide by zero. 

s =NaN

Функция nargchk часто используется внутри m-файлов для проверки соответствия количества входных параметров (аргументов):

• msg = nargchkOow.high.number) — возвращает сообщение об ошибке, если число number меньше, чем low, или больше, чем high, в противном случае возвращается пустая строка. Пример:

» msg = nargchk(4,9.5) 

msg =

[ ]

» msg = nargchk(4.9.2) 

msg = Not enough input arguments.

• msg = nargoutchkdow,high.number) — возвращает сообщение об ошибке, если число number выходных параметров (выходных аргументов в терминологии MATLAB) меньше, чем low, или больше, чем high, в противном случае возвращается пустая строка.

Еще две функции позволяют определить число входных и выходных параметров функции:

• nargin — возвращает число входных аргументов, определенных для функции. Внутри тела m-файла функции nargin и nargout указывают соответственно количество входных или выходных аргументов, заданных пользователем. Вне тела m-файла функции nargin и nargout показывают соответственно число входных или выходных аргументов для данной функции. Отрицательное число аргументов означает, что функция имеет переменное число аргументов;

• nargin(@fun) — возвращает число объявленных входных параметров для функции fun. Если функция имеет переменное число входных аргументов, возвращается -1;

• nargout — возвращает число выходных параметров, определенных для функции;

• nargout( 'fun') — возвращает число объявленных выходных параметров для функции fun.

Применение этих функций мы рассмотрим немного позже при описании структуры функций.

Продолжаем перечисление системных переменных:

•  pi — число р (отношение длины окружности к ее диаметру), pi возвращает число с плавающей запятой, ближайшее к значению р. Выражения 4*atan(l) и imag(log(-1)) выдают тот же результат. Пример:

» pi

ans = 3.1416

•  real max — возвращает самое большое число в формате с плавающей запятой, соответствующее конкретному компьютеру. Большее значение соответствует системной переменной Inf. Пример:

» n = real max

n =

1.7977е+308

• real mi n — возвращает наименьшее нормализованное положительное число в формате с плавающей запятой, представимое на конкретном компьютере. Любое меньшее число воспринимается как ноль. Пример:

» n = realmin 

n =

2.2251е-308

Переменные varargin и varargout позволяют использовать в функциях переменное число входных и выходных параметров:

• varargout = foo(n) — возвращает список выходных параметров переменной длины функции foo;

• у = function bar(varargin) — принимает переменное число аргументов в функцию bar.

Переменные varargin и varargout используются только внутри m-файлов функции для задания произвольных аргументов функции. Эти переменные должны быть последними в списке входов или выходов, а для их обозначения могут использоваться только строчные буквы. Использование этих возможностей мы рассмотрим несколько позже.