Меню системы MATLAB
Перейдем к описанию основного меню системы MATLAB. Меню содержит всего шесть пунктов:
• File – работа с файлами;
• Edit – редактирование сессии;
• View – вывод и скрытие панели инструментов;
• Web – доступ к Интернет-ресурсам;
• Window – переключение и закрытие окон;
• Help – доступ к справочным подсистемам.
Позиция Web дублирует возможности стандартных браузеров, например
Microsoft Internet Explorer, и не всегда работоспособна. Возможно, поэтому она удалена в новых реализациях MATLAB. Работа с позицией Window вполне очевидна, а позиция Help открывает доступ к справке. Отметим особенности работы трех первых позиций меню системы MATLAB любой версии.
Меню File
Меню File содержит ряд операций и команд для работы с файлами:
• New – открытие подменю с позициями:
• M_file – открытие окна редактора/отладчика m-файлов;
• Figure – открытие пустого окна графики;
• Model – открытие пустого окна для создания Simulink-модели;
• GUI – открытие окна разработки элементов графического интерфейса
пользователя;
• Deployment Project – открытие окна разработки;
• Open – открытие окна загрузки файла;
• Close Command Windows – закрытие окна командного режима работы (оно при этом исчезает с экрана);
• Import data – открытие окна импорта файлов данных;
• Save Workspace As… – открытие окна записи рабочей области в виде файла с заданным именем;
• Set Path – открытие окна установки путей доступа файловой системы;
• Preferences… – открытие окна настройки элементов интерфейса;
• Print… – открытие окна печати всего текущего документа;
• Print Selection… – открытие окна печати выделенной части документа;
• Exit – завершение работы с системой.
Большинство окон, открывающихся этими операциями, хорошо известны пользователям любыми приложениями Windows. Поэтому остановимся на описании только тех окон, которые специфичны для систем класса MATLAB. Кстати, состав команд позиции File во всех описанных в книге версиях системы MATLAB идентичен.
Установка путей доступа файловой системы
Поскольку MATLAB работает со множеством файлов, расположенных в разных папках (директориях), то не исключены случаи неправильной работы из-за указания неверного пути доступа к файлам. Для коррекции этого пути в ходе работы с MATLAB служит редактор доступа файловой системы. Его окно открывается операцией Set Path… (Установить путь) .
Окно дает список папок с файлами системы MATLAB. Имеется возможностьпереноса папок вверх или вниз по списку, уничтожения их и переименования. По умолчанию задается правильная установка путей доступа, так что данными возможностями стоит пользоваться только в особых обстоятельствах, например при случайном переносе папок в другое место или при их переименовании.
Настройка элементов интерфейса
Команда Preferences… (Предпочтения) выводит окно детальной настройки элементов интерфейса. В левой части этого окна имеется древообразный список элементов интерфейса системы, а в правой части – поле задания параметров для выбранного типа элементов. Число параметров и видов этого окна велико, но можно разобраться с нужными параметрами без особого труда.
Меню Edit – средства редактирования документов
Меню Edit содержит операции редактирования, типичные для большинства приложений Windows. Это меню имеет следующие операции и команды:
• Undo (Отменить) – отмена результата предшествующей операции;
• Redo (Повторить) – отмена действия последней операции Undo;
• Cut (Вырезать) – вырезание выделенного фрагмента и перенос его в буфер;
• Copy (Копировать) – копирование выделенного фрагмента в буфер;
• Paste (Вставить) – вставка фрагмента из буфера в текущую позицию курсора;
• Paste to Workspace… – открытие окна вставки в рабочее пространство;
• Clear (Очистить) – операция очистки выделенной области;
• Select All (Выделить) – выделение всей сессии;
• Delete (Стереть) – уничтожение выделенного объекта;
• Find… – открытие окна поиска объекта (текста) в командном окне;
• Find files… – открытие окна поиска заданного файла;
• Clear Command Windows (Очистить командное окно) – очистка текста
сессии (с сохранением созданных объектов);
• Clear Command History (Очистить окно истории команд) – очистка окна истории;
• Clear Workspace – очистка окна браузера рабочей области.
Назначение ряда указанных команд и операций уже обсуждалось. Отметимлишь, что команда Clear Command Window очищает окно командного режима работы и помещает курсор в верхний левый угол окна. Однако все определения, сделанные в течение стертых таким образом сессий, сохраняются в памяти компьютера. Напомним, что для очистки экрана используется также команда clс, вводимая в командном режиме.
Интерфейс по умолчанию
Новые версии MATLAB имеют довольно много элементов интерфейса. Пользователь может легко менять вид интерфейса, закрывая или открывая те или иные окна. Основные средства для этого в новых версиях сосредоточены в позиции меню Desktop.
Иногда полезно вернуться к виду интерфейса по умолчанию. Для этого можно воспользоваться командой Desktop Layout ⇒Default в позиции Desktop меню. Вид окна системы MATLAB R2006b по умолчанию показан на рисунке.
Основы редактирования и отладки m-файлов
Интерфейс редактора/отладчика m-файлов
Программы в системе MATLAB представлены m-файлами. Для подготовки, редактирования и отладки m-файлов служит специальный многооконный редактор. Он выполнен как типичное приложение Windows. Редактор можно вызвать командой edit из командной строки или командой New ⇒M-file из меню File. После этого в окне редактора можно создавать свой файл, пользоваться средствами его отладки и запуска. Перед запуском файла его необходимо записать на диск, используя команду File ⇒Save as в меню редактора.
На рисунке показано окно редактора/отладчика MATLAB с текстом простого файла demo.m в окне редактирования и отладки. Подготовленный текст файла (это простейшая программа на языке программирования MATLAB) можно записать на диск. Для этого используется команда Save As, которая применяет стандартное окно Windows для записи файла с заданным именем.
После записи файла на диск можно заметить, что команда Run в меню Tools(Инструменты) редактора становится активной (до записи файла на диск она пассивна) и позволяет произвести запуск файла. Запустив команду Run, можно наблюдать исполнение m-файла – в нашем случае это вычисление выражения 2 + 3 и построение рисунка с графиком синусоидальной функции в графическом окне.
Для удобства работы с редактором/отладчиком строки программы в нем нумеруются в последовательном порядке. Редактор является многооконным. Окно каждой программы оформляется как вкладка. Редактор-отладчик позволяет легко просматривать значения переменных. Для этого достаточно подвести к имени переменной курсор мыши и задержать его – появится всплывающая подсказка с именем переменной и ее значением.
Цветовые выделения и синтаксический контроль
Редактор/отладчик m-файлов выполняет синтаксический контроль программного кода по мере ввода текста. При этом используются следующие цветовые выделения:
• ключевые слова языка программирования – синий цвет;
• операторы, константы и переменные – черный цвет;
• комментарии после знака % – зеленый цвет;
• символьные переменные (в апострофах) – зеленый цвет;
• синтаксические ошибки – красный цвет.
Благодаря цветовым выделениям вероятность синтаксических ошибок резко снижается. Однако далеко не все ошибки диагностируются. Ошибки, связанные с неверным применением операторов или функций (например, применение оператора – вместо + или функции cos(x) вместо sin(x) и т. д.), не способна обнаружить ни одна система программирования. Устранение такого рода ошибок (их называют семантическими) – дело пользователя, отлаживающего свои алгоритмы и программы.
Панель инструментов редактора и отладчика
Редактор имеет свое меню и свою панель инструментов. Она представлена на рисунке. Назначение кнопок панели инструментов редактора/отладчика (слева направо) следующее:
• New – создание нового m-файла;
• Open – вывод окна загрузки файла;
• Save – запись файла на диск;
• Print – печать содержимого текущего окна редактора;
• Cut – вырезание выделенного фрагмента и перенос его в буфер;
• Copy – копирование выделенного объекта в буфер;
• Paste – размещение фрагмента из буфера в позиции текстового курсора;
• Undo – отмена предшествующей операции;
• Redo – повтор отмененной операции;
• Find text – нахождение указанного текста;
• Show function – показ функции;
• Set/Clear Breakpoint – установка/сброс точки прерывания;
• Clear All Breakpoints – сброс всех точек прерывания;
• Step – выполнение шага трассировки;
• Step In – пошаговая трассировка с заходом в вызываемые m-файлы;
• Step Out – пошаговая трассировка без захода в вызываемые m-файлы;
• Save and Run – запись и сохранение;
• Exit Debug Mode – выход из режима отладки.
Заключение
В данной работе представлена лишь малая часть возможностей MATLAB в связи с тем, что объем книг по этой системе и пакетам ее расширения непрерывно растет, как и их стоимость. Достаточно отметить, что книги только по системе MATLAB 7.0 (без пакетов расширения) учебного характера имеют объем более 1100 и более 750 страниц и, будучи ориентированными на профессионалов, выпущены в твердом переплете небольшим тиражом.
Фирменная документация по системе (англоязычная) представлена уже многими десятками книг. Она настолько разрослась, что разработчики MATLAB были вынуждены прекратить поставки ее в виде PDF-файлов на отдельном DVD и разместили ее на своем Интернет-сайте. Однако из-за большого объема ее файлов скачать документацию весьма проблематично даже для тех наших пользователей, которые имеют доступ в Интернет. Кроме того, вся фирменная документация англоязычная и труднодоступна для чтения и перевода, так как содержит огромное число специальных англоязычных терминов, перевод которых отнюдь не прост и не тривиален.
Все это делает книги по MATLAB доступными лишь для малой части наших инженеров, научных работников, аспирантов, студентов и преподавателей университетов и вузов. Достаточно отметить, что стоимость всего одной книги среднего объема по системе MATLAB в России составляет примерно трехмесячную выплату на приобретение литературы, предусмотренную в государственных вузах и университетах Российской Федерации для преподавателей.
Такая мощная система, как MATLAB, должна быть отражена в книгах различного толка и стиля: справочниках, руководствах пользователя, учебных изданиях, монографиях и т. д. И автор многие годы старался подготовить книги по MATLAB разного назначения и стиля.