Основные средства программирования.

Как уже было отмечено, программами в MATLAB являются M-файлы текстового формата, содержащие записи программ в виде программных кодов. Язык программирования MATLAB имеет следующие средства: данные различного типа; константы и переменные; операторы, включая операторы математических выражений; встроенные команды и функции; функции пользователя; управляющие структуры; системные операторы и функции; средства расширения языка.

Коды программ в системе MATLAB пишутся на языке высокого уровня, в целом, достаточно понятном для пользователей умеренной квалификации в области программирования. Сам по себе язык программирования MATLAB является типичным интерпретатором, т.е. каждая инструкция программы распознается и тут же исполняется, что упрощает обеспечение диалогового режима общения с системой. Этап компиляции всех инструкций и установления связей с библиотечными модулями (т.е. этап создания полноценной программы) отсутствует. Высокая скорость выполнения программ обеспечена наличием заведомо откомпилированного ядра, хранящего в себе критичные к скорости выполнения инструкции. Интерпретация означает также и то, что MATLAB не создает исполняемых конечных программ в виде машинных кодов. Программы существуют лишь в виде M-файлов. Тем не менее, для программ на языке MATLAB созданы компиляторы, транслирующие программы, написанные на языке системы MATLAB в коды языков программирования FORTRAN, C/C++, Java, HTML и др. В последних версия системы MATLAB можно также использовать программные модули, написанные на перечисленных языка программирования в их собственной среде.

Основные типы данных.

Обработка данных – это, как известно, важнейшая задача программирования. Структура типов данных системы MATLAB соответствует типовой структуре объектно-ориентированного программирования. Среди всех определенных в MATLAB основных типов данных, выделим следующие: single (числовые массивы с числами одинарной точности), double (числовые массивы с числами двойной точности), char (строчные массивы с элементами-символами), logical (данные логического типа), sparse (наследует свойства double, разреженные матрицы с элементами-числами двойной точности).

Отличительной особенностью языка программирования MATLAB является отсутствие необходимости в объявлении типов переменных (аналогичная возможность в некоторой степени реализована и в языке программирования FORTRAN). Их тип автоматически устанавливается в соответствии с типом данных, используемых при присваивании переменным тех или иных значений, что приближает, по сути, язык программирования MATLAB к естественному языку описания математических выражений. Другая особенность – это отсутствие указания на то, откуда берется та или иная функция или оператор, заданные пользователем.

Виды программирования.

На современном рынке программного обеспечения MATLAB, наряду с языком программирования FORTRAN, традиционно позиционируется как мощное средство автоматизации научно-технических расчетов. M-язык вобрал в себя все средства необходимые для реализации различных видов программирования: процедурного, операторного, функционального, логического, структурного (модульного), объектно-ориентированного и визуально-ориентированного.

В основе процедурного, операторного и функционального типов программирования лежат процедуры, операторы и функции, используемые как основные объекты языка (эти типы объектов имеются в MATLAB), а логическое программирование реализуется в MATLAB посредством использования логических операторов и функций. MATLAB представляет собой характерный пример эффективности структурного программирования – подавляющее большинство функций и команд языка, по сути, являются вполне законченными модулями, обмен данными между которыми происходит через их входные параметры, хотя, конечно, возможен обмен данными и через глобальные переменные. Программные модули оформлены в виде текстовых M-файлов, которые хранятся на диске и подключаются к программам по мере необходимости. В данном случае уместно отметить, что, в отличие от многих других известных языков программирования, применение тех или иных модулей не требует предварительного объявления, а для создания и отладки самостоятельных модулей MATLAB имеет все необходимые средства (абсолютное большинство команд и функций системы MATLAB представляется в виде таких модулей, которые можно читать (как с помощью встроенного редактора MATLAB, так и любого другого текстового редактора), разбирать по смыслу, модифицировать и исполнять). В этом отношении имеет место исключительно наглядная реализация идеи открытого программирования. Объектно-ориентированное программирование, также широко представленное в MATLAB, наиболее актуально при создании графических приложений. Визуально-ориентированное программирование в MATLAB представлено в основном проектированием графического интерфейса пользователя (GUI) и моделированием в некоторых пакетах расширения системы.