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/ OS/2 Shareware BBS: 10 Tools / 10-Tools.zip / octa21eb.zip / octave / doc / octave.i04 (.txt) < prev    next >
GNU Info File  |  1999-05-13  |  49KB  |  1,039 lines

  1. This is Info file octave, produced by Makeinfo-1.64 from the input file
  2. octave.tex.
  3. START-INFO-DIR-ENTRY
  4. * Octave: (octave).    Interactive language for numerical computations.
  5. END-INFO-DIR-ENTRY
  6.    Copyright (C) 1996, 1997 John W. Eaton.
  7.    Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
  8. manual provided the copyright notice and this permission notice are
  9. preserved on all copies.
  10.    Permission is granted to copy and distribute modified versions of
  11. this manual under the conditions for verbatim copying, provided that
  12. the entire resulting derived work is distributed under the terms of a
  13. permission notice identical to this one.
  14.    Permission is granted to copy and distribute translations of this
  15. manual into another language, under the above conditions for modified
  16. versions.
  17. File: octave,  Node: Evaluation,  Next: Statements,  Prev: Expressions,  Up: Top
  18. Evaluation
  19. **********
  20.    Normally, you evaluate expressions simply by typing them at the
  21. Octave prompt, or by asking Octave to interpret commands that you have
  22. saved in a file.
  23.    Sometimes, you may find it necessary to evaluate an expression that
  24. has been computed and stored in a string, or use a string as the name
  25. of a function to call.  The `eval' and `feval' functions allow you to
  26. do just that, and are necessary in order to evaluate commands that are
  27. not known until run time, or to write functions that will need to call
  28. user-supplied functions.
  29.  - Built-in Function:  eval (COMMAND)
  30.      Parse the string COMMAND and evaluate it as if it were an Octave
  31.      program, returning the last value computed.  The COMMAND is
  32.      evaluated in the current context, so any results remain available
  33.      after `eval' returns.  For example,
  34.           eval ("a = 13")
  35.                -| a = 13
  36.                => 13
  37.      In this case, the value of the evaluated expression is printed and
  38.      it is also returned returned from `eval'.  Just as with any other
  39.      expression, you can turn printing off by ending the expression in a
  40.      semicolon.  For example,
  41.           eval ("a = 13;")
  42.                => 13
  43.      In this example, the variable `a' has been given the value 13, but
  44.      the value of the expression is not printed.  You can also turn off
  45.      automatic printing for all expressions executed by `eval' using the
  46.      variable `default_eval_print_flag'.
  47.  - Built-in Variable: default_eval_print_flag
  48.      If the value of this variable is nonzero, Octave prints the
  49.      results of commands executed by `eval' that do not end with
  50.      semicolons.  If it is zero, automatic printing is suppressed.  The
  51.      default value is 1.
  52.  - Built-in Function:  feval (NAME, ...)
  53.      Evaluate the function named NAME.  Any arguments after the first
  54.      are passed on to the named function.  For example,
  55.           feval ("acos", -1)
  56.                => 3.1416
  57.      calls the function `acos' with the argument `-1'.
  58.      The function `feval' is necessary in order to be able to write
  59.      functions that call user-supplied functions, because Octave does
  60.      not have a way to declare a pointer to a function (like C) or to
  61.      declare a special kind of variable that can be used to hold the
  62.      name of a function (like `EXTERNAL' in Fortran).  Instead, you
  63.      must refer to functions by name, and use `feval' to call them.
  64.    Here is a simple-minded function using `feval' that finds the root
  65. of a user-supplied function of one variable using Newton's method.
  66.      function result = newtroot (fname, x)
  67.      
  68.      # usage: newtroot (fname, x)
  69.      #
  70.      #   fname : a string naming a function f(x).
  71.      #   x     : initial guess
  72.      
  73.        delta = tol = sqrt (eps);
  74.        maxit = 200;
  75.        fx = feval (fname, x);
  76.        for i = 1:maxit
  77.          if (abs (fx) < tol)
  78.            result = x;
  79.            return;
  80.          else
  81.            fx_new = feval (fname, x + delta);
  82.            deriv = (fx_new - fx) / delta;
  83.            x = x - fx / deriv;
  84.            fx = fx_new;
  85.          endif
  86.        endfor
  87.      
  88.        result = x;
  89.      
  90.      endfunction
  91.    Note that this is only meant to be an example of calling
  92. user-supplied functions and should not be taken too seriously.  In
  93. addition to using a more robust algorithm, any serious code would check
  94. the number and type of all the arguments, ensure that the supplied
  95. function really was a function, etc.  See *Note Predicates for Numeric
  96. Objects::, for example, for a list of predicates for numeric objects,
  97. and *Note Status of Variables::, for a description of the `exist'
  98. function.
  99. File: octave,  Node: Statements,  Next: Functions and Scripts,  Prev: Evaluation,  Up: Top
  100. Statements
  101. **********
  102.    Statements may be a simple constant expression or a complicated list
  103. of nested loops and conditional statements.
  104.    "Control statements" such as `if', `while', and so on control the
  105. flow of execution in Octave programs.  All the control statements start
  106. with special keywords such as `if' and `while', to distinguish them
  107. from simple expressions.  Many control statements contain other
  108. statements; for example, the `if' statement contains another statement
  109. which may or may not be executed.
  110.    Each control statement has a corresponding "end" statement that
  111. marks the end of the end of the control statement.  For example, the
  112. keyword `endif' marks the end of an `if' statement, and `endwhile'
  113. marks the end of a `while' statement.  You can use the keyword `end'
  114. anywhere a more specific end keyword is expected, but using the more
  115. specific keywords is preferred because if you use them, Octave is able
  116. to provide better diagnostics for mismatched or missing end tokens.
  117.    The list of statements contained between keywords like `if' or
  118. `while' and the corresponding end statement is called the "body" of a
  119. control statement.
  120. * Menu:
  121. * The if Statement::
  122. * The switch Statement::
  123. * The while Statement::
  124. * The for Statement::
  125. * The break Statement::
  126. * The continue Statement::
  127. * The unwind_protect Statement::
  128. * The try Statement::
  129. * Continuation Lines::
  130. File: octave,  Node: The if Statement,  Next: The switch Statement,  Prev: Statements,  Up: Statements
  131. The `if' Statement
  132. ==================
  133.    The `if' statement is Octave's decision-making statement.  There are
  134. three basic forms of an `if' statement.  In its simplest form, it looks
  135. like this:
  136.      if (CONDITION)
  137.        THEN-BODY
  138.      endif
  139. CONDITION is an expression that controls what the rest of the statement
  140. will do.  The THEN-BODY is executed only if CONDITION is true.
  141.    The condition in an `if' statement is considered true if its value
  142. is non-zero, and false if its value is zero.  If the value of the
  143. conditional expression in an `if' statement is a vector or a matrix, it
  144. is considered true only if *all* of the elements are non-zero.
  145.    The second form of an if statement looks like this:
  146.      if (CONDITION)
  147.        THEN-BODY
  148.      else
  149.        ELSE-BODY
  150.      endif
  151. If CONDITION is true, THEN-BODY is executed; otherwise, ELSE-BODY is
  152. executed.
  153.    Here is an example:
  154.      if (rem (x, 2) == 0)
  155.        printf ("x is even\n");
  156.      else
  157.        printf ("x is odd\n");
  158.      endif
  159.    In this example, if the expression `rem (x, 2) == 0' is true (that
  160. is, the value of `x' is divisible by 2), then the first `printf'
  161. statement is evaluated, otherwise the second `printf' statement is
  162. evaluated.
  163.    The third and most general form of the `if' statement allows
  164. multiple decisions to be combined in a single statement.  It looks like
  165. this:
  166.      if (CONDITION)
  167.        THEN-BODY
  168.      elseif (CONDITION)
  169.        ELSEIF-BODY
  170.      else
  171.        ELSE-BODY
  172.      endif
  173. Any number of `elseif' clauses may appear.  Each condition is tested in
  174. turn, and if one is found to be true, its corresponding BODY is
  175. executed.  If none of the conditions are true and the `else' clause is
  176. present, its body is executed.  Only one `else' clause may appear, and
  177. it must be the last part of the statement.
  178.    In the following example, if the first condition is true (that is,
  179. the value of `x' is divisible by 2), then the first `printf' statement
  180. is executed.  If it is false, then the second condition is tested, and
  181. if it is true (that is, the value of `x' is divisible by 3), then the
  182. second `printf' statement is executed.  Otherwise, the third `printf'
  183. statement is performed.
  184.      if (rem (x, 2) == 0)
  185.        printf ("x is even\n");
  186.      elseif (rem (x, 3) == 0)
  187.        printf ("x is odd and divisible by 3\n");
  188.      else
  189.        printf ("x is odd\n");
  190.      endif
  191.    Note that the `elseif' keyword must not be spelled `else if', as is
  192. allowed in Fortran.  If it is, the space between the `else' and `if'
  193. will tell Octave to treat this as a new `if' statement within another
  194. `if' statement's `else' clause.  For example, if you write
  195.      if (C1)
  196.        BODY-1
  197.      else if (C2)
  198.        BODY-2
  199.      endif
  200. Octave will expect additional input to complete the first `if'
  201. statement.  If you are using Octave interactively, it will continue to
  202. prompt you for additional input.  If Octave is reading this input from a
  203. file, it may complain about missing or mismatched `end' statements, or,
  204. if you have not used the more specific `end' statements (`endif',
  205. `endfor', etc.), it may simply produce incorrect results, without
  206. producing any warning messages.
  207.    It is much easier to see the error if we rewrite the statements above
  208. like this,
  209.      if (C1)
  210.        BODY-1
  211.      else
  212.        if (C2)
  213.          BODY-2
  214.        endif
  215. using the indentation to show how Octave groups the statements.  *Note
  216. Functions and Scripts::.
  217.  - Built-in Variable: warn_assign_as_truth_value
  218.      If the value of `warn_assign_as_truth_value' is nonzero, a warning
  219.      is issued for statements like
  220.           if (s = t)
  221.             ...
  222.      since such statements are not common, and it is likely that the
  223.      intent was to write
  224.           if (s == t)
  225.             ...
  226.      instead.
  227.      There are times when it is useful to write code that contains
  228.      assignments within the condition of a `while' or `if' statement.
  229.      For example, statements like
  230.           while (c = getc())
  231.             ...
  232.      are common in C programming.
  233.      It is possible to avoid all warnings about such statements by
  234.      setting `warn_assign_as_truth_value' to 0, but that may also let
  235.      real errors like
  236.           if (x = 1)  # intended to test (x == 1)!
  237.             ...
  238.      slip by.
  239.      In such cases, it is possible suppress errors for specific
  240.      statements by writing them with an extra set of parentheses.  For
  241.      example, writing the previous example as
  242.           while ((c = getc()))
  243.             ...
  244.      will prevent the warning from being printed for this statement,
  245.      while allowing Octave to warn about other assignments used in
  246.      conditional contexts.
  247.      The default value of `warn_assign_as_truth_value' is 1.
  248. File: octave,  Node: The switch Statement,  Next: The while Statement,  Prev: The if Statement,  Up: Statements
  249. The `switch' Statement
  250. ======================
  251.    The `switch' statement was introduced in Octave 2.0.5.  It should be
  252. considered experimental, and details of the implementation may change
  253. slightly in future versions of Octave.  If you have comments or would
  254. like to share your experiences in trying to use this new command in real
  255. programs, please send them to (octave-maintainers@bevo.che.wisc.edu).
  256. (But if you think you've found a bug, please report it to
  257. (bug-octave@bevo.che.wisc.edu).
  258.    The general form of the `switch' statement is
  259.      switch EXPRESSION
  260.        case LABEL
  261.          COMMAND_LIST
  262.        case LABEL
  263.          COMMAND_LIST
  264.        ...
  265.      
  266.        otherwise
  267.          COMMAND_LIST
  268.      endswitch
  269.    * The identifiers `switch', `case', `otherwise', and `endswitch' are
  270.      now keywords.
  271.    * The LABEL may be any expression.
  272.    * Duplicate LABEL values are not detected.  The COMMAND_LIST
  273.      corresponding to the first match will be executed.
  274.    * You must have at least one `case LABEL COMMAND_LIST' clause.
  275.    * The `otherwise COMMAND_LIST' clause is optional.
  276.    * As with all other specific `end' keywords, `endswitch' may be
  277.      replaced by `end', but you can get better diagnostics if you use
  278.      the specific forms.
  279.    * Cases are exclusive, so they don't `fall through' as do the cases
  280.      in the switch statement of the C language.
  281.    * The COMMAND_LIST elements are not optional.  Making the list
  282.      optional would have meant requiring a separator between the label
  283.      and the command list.  Otherwise, things like
  284.           switch (foo)
  285.             case (1) -2
  286.             ...
  287.      would produce surprising results, as would
  288.           switch (foo)
  289.             case (1)
  290.             case (2)
  291.               doit ();
  292.             ...
  293.      particularly for C programmers.
  294.    * The implementation is simple-minded and currently offers no real
  295.      performance improvement over an equivalent `if' block, even if all
  296.      the labels are integer constants.  Perhaps a future variation on
  297.      this could detect all constant integer labels and improve
  298.      performance by using a jump table.
  299.  - Built-in Variable: warn_variable_switch_label
  300.      If the value of this variable is nonzero, Octave will print a
  301.      warning if a switch label is not a constant or constant expression
  302. File: octave,  Node: The while Statement,  Next: The for Statement,  Prev: The switch Statement,  Up: Statements
  303. The `while' Statement
  304. =====================
  305.    In programming, a "loop" means a part of a program that is (or at
  306. least can be) executed two or more times in succession.
  307.    The `while' statement is the simplest looping statement in Octave.
  308. It repeatedly executes a statement as long as a condition is true.  As
  309. with the condition in an `if' statement, the condition in a `while'
  310. statement is considered true if its value is non-zero, and false if its
  311. value is zero.  If the value of the conditional expression in a `while'
  312. statement is a vector or a matrix, it is considered true only if *all*
  313. of the elements are non-zero.
  314.    Octave's `while' statement looks like this:
  315.      while (CONDITION)
  316.        BODY
  317.      endwhile
  318. Here BODY is a statement or list of statements that we call the "body"
  319. of the loop, and CONDITION is an expression that controls how long the
  320. loop keeps running.
  321.    The first thing the `while' statement does is test CONDITION.  If
  322. CONDITION is true, it executes the statement BODY.  After BODY has been
  323. executed, CONDITION is tested again, and if it is still true, BODY is
  324. executed again.  This process repeats until CONDITION is no longer
  325. true.  If CONDITION is initially false, the body of the loop is never
  326. executed.
  327.    This example creates a variable `fib' that contains the first ten
  328. elements of the Fibonacci sequence.
  329.      fib = ones (1, 10);
  330.      i = 3;
  331.      while (i <= 10)
  332.        fib (i) = fib (i-1) + fib (i-2);
  333.        i++;
  334.      endwhile
  335. Here the body of the loop contains two statements.
  336.    The loop works like this: first, the value of `i' is set to 3.
  337. Then, the `while' tests whether `i' is less than or equal to 10.  This
  338. is the case when `i' equals 3, so the value of the `i'-th element of
  339. `fib' is set to the sum of the previous two values in the sequence.
  340. Then the `i++' increments the value of `i' and the loop repeats.  The
  341. loop terminates when `i' reaches 11.
  342.    A newline is not required between the condition and the body; but
  343. using one makes the program clearer unless the body is very simple.
  344.    *Note The if Statement:: for a description of the variable
  345. `warn_assign_as_truth_value'.
  346. File: octave,  Node: The for Statement,  Next: The break Statement,  Prev: The while Statement,  Up: Statements
  347. The `for' Statement
  348. ===================
  349.    The `for' statement makes it more convenient to count iterations of a
  350. loop.  The general form of the `for' statement looks like this:
  351.      for VAR = EXPRESSION
  352.        BODY
  353.      endfor
  354. where BODY stands for any statement or list of statements, EXPRESSION
  355. is any valid expression, and VAR may take several forms.  Usually it is
  356. a simple variable name or an indexed variable.  If the value of
  357. EXPRESSION is a structure, VAR may also be a list.  *Note Looping Over
  358. Structure Elements::, below.
  359.    The assignment expression in the `for' statement works a bit
  360. differently than Octave's normal assignment statement.  Instead of
  361. assigning the complete result of the expression, it assigns each column
  362. of the expression to VAR in turn.  If EXPRESSION is a range, a row
  363. vector, or a scalar, the value of VAR will be a scalar each time the
  364. loop body is executed.  If VAR is a column vector or a matrix, VAR will
  365. be a column vector each time the loop body is executed.
  366.    The following example shows another way to create a vector containing
  367. the first ten elements of the Fibonacci sequence, this time using the
  368. `for' statement:
  369.      fib = ones (1, 10);
  370.      for i = 3:10
  371.        fib (i) = fib (i-1) + fib (i-2);
  372.      endfor
  373. This code works by first evaluating the expression `3:10', to produce a
  374. range of values from 3 to 10 inclusive.  Then the variable `i' is
  375. assigned the first element of the range and the body of the loop is
  376. executed once.  When the end of the loop body is reached, the next
  377. value in the range is assigned to the variable `i', and the loop body
  378. is executed again.  This process continues until there are no more
  379. elements to assign.
  380.    Although it is possible to rewrite all `for' loops as `while' loops,
  381. the Octave language has both statements because often a `for' loop is
  382. both less work to type and more natural to think of.  Counting the
  383. number of iterations is very common in loops and it can be easier to
  384. think of this counting as part of looping rather than as something to
  385. do inside the loop.
  386. * Menu:
  387. * Looping Over Structure Elements::
  388. File: octave,  Node: Looping Over Structure Elements,  Prev: The for Statement,  Up: The for Statement
  389. Looping Over Structure Elements
  390. -------------------------------
  391.    A special form of the `for' statement allows you to loop over all
  392. the elements of a structure:
  393.      for [ VAL, KEY ] = EXPRESSION
  394.        BODY
  395.      endfor
  396. In this form of the `for' statement, the value of EXPRESSION must be a
  397. structure.  If it is, KEY and VAL are set to the name of the element
  398. and the corresponding value in turn, until there are no more elements.
  399. For example,
  400.      x.a = 1
  401.      x.b = [1, 2; 3, 4]
  402.      x.c = "string"
  403.      for [val, key] = x
  404.        key
  405.        val
  406.      endfor
  407.      
  408.           -| key = a
  409.           -| val = 1
  410.           -| key = b
  411.           -| val =
  412.           -|
  413.           -|   1  2
  414.           -|   3  4
  415.           -|
  416.           -| key = c
  417.           -| val = string
  418.    The elements are not accessed in any particular order.  If you need
  419. to cycle through the list in a particular way, you will have to use the
  420. function `struct_elements' and sort the list yourself.
  421.    The KEY variable may also be omitted.  If it is, the brackets are
  422. also optional.  This is useful for cycling through the values of all the
  423. structure elements when the names of the elements do not need to be
  424. known.
  425. File: octave,  Node: The break Statement,  Next: The continue Statement,  Prev: The for Statement,  Up: Statements
  426. The `break' Statement
  427. =====================
  428.    The `break' statement jumps out of the innermost `for' or `while'
  429. loop that encloses it.  The `break' statement may only be used within
  430. the body of a loop.  The following example finds the smallest divisor
  431. of a given integer, and also identifies prime numbers:
  432.      num = 103;
  433.      div = 2;
  434.      while (div*div <= num)
  435.        if (rem (num, div) == 0)
  436.          break;
  437.        endif
  438.        div++;
  439.      endwhile
  440.      if (rem (num, div) == 0)
  441.        printf ("Smallest divisor of %d is %d\n", num, div)
  442.      else
  443.        printf ("%d is prime\n", num);
  444.      endif
  445.    When the remainder is zero in the first `while' statement, Octave
  446. immediately "breaks out" of the loop.  This means that Octave proceeds
  447. immediately to the statement following the loop and continues
  448. processing.  (This is very different from the `exit' statement which
  449. stops the entire Octave program.)
  450.    Here is another program equivalent to the previous one.  It
  451. illustrates how the CONDITION of a `while' statement could just as well
  452. be replaced with a `break' inside an `if':
  453.      num = 103;
  454.      div = 2;
  455.      while (1)
  456.        if (rem (num, div) == 0)
  457.          printf ("Smallest divisor of %d is %d\n", num, div);
  458.          break;
  459.        endif
  460.        div++;
  461.        if (div*div > num)
  462.          printf ("%d is prime\n", num);
  463.          break;
  464.        endif
  465.      endwhile
  466. File: octave,  Node: The continue Statement,  Next: The unwind_protect Statement,  Prev: The break Statement,  Up: Statements
  467. The `continue' Statement
  468. ========================
  469.    The `continue' statement, like `break', is used only inside `for' or
  470. `while' loops.  It skips over the rest of the loop body, causing the
  471. next cycle around the loop to begin immediately.  Contrast this with
  472. `break', which jumps out of the loop altogether.  Here is an example:
  473.      # print elements of a vector of random
  474.      # integers that are even.
  475.      
  476.      # first, create a row vector of 10 random
  477.      # integers with values between 0 and 100:
  478.      
  479.      vec = round (rand (1, 10) * 100);
  480.      
  481.      # print what we're interested in:
  482.      
  483.      for x = vec
  484.        if (rem (x, 2) != 0)
  485.          continue;
  486.        endif
  487.        printf ("%d\n", x);
  488.      endfor
  489.    If one of the elements of VEC is an odd number, this example skips
  490. the print statement for that element, and continues back to the first
  491. statement in the loop.
  492.    This is not a practical example of the `continue' statement, but it
  493. should give you a clear understanding of how it works.  Normally, one
  494. would probably write the loop like this:
  495.      for x = vec
  496.        if (rem (x, 2) == 0)
  497.          printf ("%d\n", x);
  498.        endif
  499.      endfor
  500. File: octave,  Node: The unwind_protect Statement,  Next: The try Statement,  Prev: The continue Statement,  Up: Statements
  501. The `unwind_protect' Statement
  502. ==============================
  503.    Octave supports a limited form of exception handling modelled after
  504. the unwind-protect form of Lisp.
  505.    The general form of an `unwind_protect' block looks like this:
  506.      unwind_protect
  507.        BODY
  508.      unwind_protect_cleanup
  509.        CLEANUP
  510.      end_unwind_protect
  511. Where BODY and CLEANUP are both optional and may contain any Octave
  512. expressions or commands.  The statements in CLEANUP are guaranteed to
  513. be executed regardless of how control exits BODY.
  514.    This is useful to protect temporary changes to global variables from
  515. possible errors.  For example, the following code will always restore
  516. the original value of the built-in variable `do_fortran_indexing' even
  517. if an error occurs while performing the indexing operation.
  518.      save_do_fortran_indexing = do_fortran_indexing;
  519.      unwind_protect
  520.        do_fortran_indexing = 1;
  521.        elt = a (idx)
  522.      unwind_protect_cleanup
  523.        do_fortran_indexing = save_do_fortran_indexing;
  524.      end_unwind_protect
  525.    Without `unwind_protect', the value of DO_FORTRAN_INDEXING would not
  526. be restored if an error occurs while performing the indexing operation
  527. because evaluation would stop at the point of the error and the
  528. statement to restore the value would not be executed.
  529. File: octave,  Node: The try Statement,  Next: Continuation Lines,  Prev: The unwind_protect Statement,  Up: Statements
  530. The `try' Statement
  531. ===================
  532.    In addition to unwind_protect, Octave supports another limited form
  533. of exception handling.
  534.    The general form of a `try' block looks like this:
  535.      try
  536.        BODY
  537.      catch
  538.        CLEANUP
  539.      end_try_catch
  540.    Where BODY and CLEANUP are both optional and may contain any Octave
  541. expressions or commands.  The statements in CLEANUP are only executed
  542. if an error occurs in BODY.
  543.    No warnings or error messages are printed while BODY is executing.
  544. If an error does occur during the execution of BODY, CLEANUP can access
  545. the text of the message that would have been printed in the builtin
  546. constant `__error_text__'.  This is the same as `eval (TRY, CATCH)'
  547. (which may now also use `__error_text__') but it is more efficient
  548. since the commands do not need to be parsed each time the TRY and CATCH
  549. statements are evaluated.  *Note Error Handling::, for more information
  550. about the `__error_text__' variable.
  551.    Octave's TRY block is a very limited variation on the Lisp
  552. condition-case form (limited because it cannot handle different classes
  553. of errors separately).  Perhaps at some point Octave can have some sort
  554. of classification of errors and try-catch can be improved to be as
  555. powerful as condition-case in Lisp.
  556. File: octave,  Node: Continuation Lines,  Prev: The try Statement,  Up: Statements
  557. Continuation Lines
  558. ==================
  559.    In the Octave language, most statements end with a newline character
  560. and you must tell Octave to ignore the newline character in order to
  561. continue a statement from one line to the next.  Lines that end with the
  562. characters `...' or `\' are joined with the following line before they
  563. are divided into tokens by Octave's parser.  For example, the lines
  564.      x = long_variable_name ...
  565.          + longer_variable_name \
  566.          - 42
  567. form a single statement.  The backslash character on the second line
  568. above is interpreted a continuation character, *not* as a division
  569. operator.
  570.    For continuation lines that do not occur inside string constants,
  571. whitespace and comments may appear between the continuation marker and
  572. the newline character.  For example, the statement
  573.      x = long_variable_name ...     # comment one
  574.          + longer_variable_name \   # comment two
  575.          - 42                       # last comment
  576. is equivalent to the one shown above.  Inside string constants, the
  577. continuation marker must appear at the end of the line just before the
  578. newline character.
  579.    Input that occurs inside parentheses can be continued to the next
  580. line without having to use a continuation marker.  For example, it is
  581. possible to write statements like
  582.      if (fine_dining_destination == on_a_boat
  583.          || fine_dining_destination == on_a_train)
  584.        suess (i, will, not, eat, them, sam, i, am, i,
  585.               will, not, eat, green, eggs, and, ham);
  586.      endif
  587. without having to add to the clutter with continuation markers.
  588. File: octave,  Node: Functions and Scripts,  Next: Error Handling,  Prev: Statements,  Up: Top
  589. Functions and Script Files
  590. **************************
  591.    Complicated Octave programs can often be simplified by defining
  592. functions.  Functions can be defined directly on the command line during
  593. interactive Octave sessions, or in external files, and can be called
  594. just like built-in functions.
  595. * Menu:
  596. * Defining Functions::
  597. * Multiple Return Values::
  598. * Variable-length Argument Lists::
  599. * Variable-length Return Lists::
  600. * Returning From a Function::
  601. * Function Files::
  602. * Script Files::
  603. * Dynamically Linked Functions::
  604. * Organization of Functions::
  605. File: octave,  Node: Defining Functions,  Next: Multiple Return Values,  Prev: Functions and Scripts,  Up: Functions and Scripts
  606. Defining Functions
  607. ==================
  608.    In its simplest form, the definition of a function named NAME looks
  609. like this:
  610.      function NAME
  611.        BODY
  612.      endfunction
  613. A valid function name is like a valid variable name: a sequence of
  614. letters, digits and underscores, not starting with a digit.  Functions
  615. share the same pool of names as variables.
  616.    The function BODY consists of Octave statements.  It is the most
  617. important part of the definition, because it says what the function
  618. should actually *do*.
  619.    For example, here is a function that, when executed, will ring the
  620. bell on your terminal (assuming that it is possible to do so):
  621.      function wakeup
  622.        printf ("\a");
  623.      endfunction
  624.    The `printf' statement (*note Input and Output::.) simply tells
  625. Octave to print the string `"\a"'.  The special character `\a' stands
  626. for the alert character (ASCII 7).  *Note Strings::.
  627.    Once this function is defined, you can ask Octave to evaluate it by
  628. typing the name of the function.
  629.    Normally, you will want to pass some information to the functions you
  630. define.  The syntax for passing parameters to a function in Octave is
  631.      function NAME (ARG-LIST)
  632.        BODY
  633.      endfunction
  634. where ARG-LIST is a comma-separated list of the function's arguments.
  635. When the function is called, the argument names are used to hold the
  636. argument values given in the call.  The list of arguments may be empty,
  637. in which case this form is equivalent to the one shown above.
  638.    To print a message along with ringing the bell, you might modify the
  639. `beep' to look like this:
  640.      function wakeup (message)
  641.        printf ("\a%s\n", message);
  642.      endfunction
  643.    Calling this function using a statement like this
  644.      wakeup ("Rise and shine!");
  645. will cause Octave to ring your terminal's bell and print the message
  646. `Rise and shine!', followed by a newline character (the `\n' in the
  647. first argument to the `printf' statement).
  648.    In most cases, you will also want to get some information back from
  649. the functions you define.  Here is the syntax for writing a function
  650. that returns a single value:
  651.      function RET-VAR = NAME (ARG-LIST)
  652.        BODY
  653.      endfunction
  654. The symbol RET-VAR is the name of the variable that will hold the value
  655. to be returned by the function.  This variable must be defined before
  656. the end of the function body in order for the function to return a
  657. value.
  658.    Variables used in the body of a function are local to the function.
  659. Variables named in ARG-LIST and RET-VAR are also local to the function.
  660. *Note Global Variables::, for information about how to access global
  661. variables inside a function.
  662.    For example, here is a function that computes the average of the
  663. elements of a vector:
  664.      function retval = avg (v)
  665.        retval = sum (v) / length (v);
  666.      endfunction
  667.    If we had written `avg' like this instead,
  668.      function retval = avg (v)
  669.        if (is_vector (v))
  670.          retval = sum (v) / length (v);
  671.        endif
  672.      endfunction
  673. and then called the function with a matrix instead of a vector as the
  674. argument, Octave would have printed an error message like this:
  675.      error: `retval' undefined near line 1 column 10
  676.      error: evaluating index expression near line 7, column 1
  677. because the body of the `if' statement was never executed, and `retval'
  678. was never defined.  To prevent obscure errors like this, it is a good
  679. idea to always make sure that the return variables will always have
  680. values, and to produce meaningful error messages when problems are
  681. encountered.  For example, `avg' could have been written like this:
  682.      function retval = avg (v)
  683.        retval = 0;
  684.        if (is_vector (v))
  685.          retval = sum (v) / length (v);
  686.        else
  687.          error ("avg: expecting vector argument");
  688.        endif
  689.      endfunction
  690.    There is still one additional problem with this function.  What if
  691. it is called without an argument?  Without additional error checking,
  692. Octave will probably print an error message that won't really help you
  693. track down the source of the error.  To allow you to catch errors like
  694. this, Octave provides each function with an automatic variable called
  695. `nargin'.  Each time a function is called, `nargin' is automatically
  696. initialized to the number of arguments that have actually been passed
  697. to the function.  For example, we might rewrite the `avg' function like
  698. this:
  699.      function retval = avg (v)
  700.        retval = 0;
  701.        if (nargin != 1)
  702.          usage ("avg (vector)");
  703.        endif
  704.        if (is_vector (v))
  705.          retval = sum (v) / length (v);
  706.        else
  707.          error ("avg: expecting vector argument");
  708.        endif
  709.      endfunction
  710.    Although Octave does not automatically report an error if you call a
  711. function with more arguments than expected, doing so probably indicates
  712. that something is wrong.  Octave also does not automatically report an
  713. error if a function is called with too few arguments, but any attempt to
  714. use a variable that has not been given a value will result in an error.
  715. To avoid such problems and to provide useful messages, we check for both
  716. possibilities and issue our own error message.
  717.  - Automatic Variable: nargin
  718.      When a function is called, this local variable is automatically
  719.      initialized to the number of arguments passed to the function.  At
  720.      the top level, `nargin' holds the number of command line arguments
  721.      that were passed to Octave.
  722.  - Built-in Variable: silent_functions
  723.      If the value of `silent_functions' is nonzero, internal output
  724.      from a function is suppressed.  Otherwise, the results of
  725.      expressions within a function body that are not terminated with a
  726.      semicolon will have their values printed.  The default value is 0.
  727.      For example, if the function
  728.           function f ()
  729.             2 + 2
  730.           endfunction
  731.      is executed, Octave will either print `ans = 4' or nothing
  732.      depending on the value of `silent_functions'.
  733.  - Built-in Variable: warn_missing_semicolon
  734.      If the value of this variable is nonzero, Octave will warn when
  735.      statements in function definitions don't end in semicolons.  The
  736.      default value is 0.
  737. File: octave,  Node: Multiple Return Values,  Next: Variable-length Argument Lists,  Prev: Defining Functions,  Up: Functions and Scripts
  738. Multiple Return Values
  739. ======================
  740.    Unlike many other computer languages, Octave allows you to define
  741. functions that return more than one value.  The syntax for defining
  742. functions that return multiple values is
  743.      function [RET-LIST] = NAME (ARG-LIST)
  744.        BODY
  745.      endfunction
  746. where NAME, ARG-LIST, and BODY have the same meaning as before, and
  747. RET-LIST is a comma-separated list of variable names that will hold the
  748. values returned from the function.  The list of return values must have
  749. at least one element.  If RET-LIST has only one element, this form of
  750. the `function' statement is equivalent to the form described in the
  751. previous section.
  752.    Here is an example of a function that returns two values, the maximum
  753. element of a vector and the index of its first occurrence in the vector.
  754.      function [max, idx] = vmax (v)
  755.        idx = 1;
  756.        max = v (idx);
  757.        for i = 2:length (v)
  758.          if (v (i) > max)
  759.            max = v (i);
  760.            idx = i;
  761.          endif
  762.        endfor
  763.      endfunction
  764.    In this particular case, the two values could have been returned as
  765. elements of a single array, but that is not always possible or
  766. convenient.  The values to be returned may not have compatible
  767. dimensions, and it is often desirable to give the individual return
  768. values distinct names.
  769.    In addition to setting `nargin' each time a function is called,
  770. Octave also automatically initializes `nargout' to the number of values
  771. that are expected to be returned.  This allows you to write functions
  772. that behave differently depending on the number of values that the user
  773. of the function has requested.  The implicit assignment to the built-in
  774. variable `ans' does not figure in the count of output arguments, so the
  775. value of `nargout' may be zero.
  776.    The `svd' and `lu' functions are examples of built-in functions that
  777. behave differently depending on the value of `nargout'.
  778.    It is possible to write functions that only set some return values.
  779. For example, calling the function
  780.      function [x, y, z] = f ()
  781.        x = 1;
  782.        z = 2;
  783.      endfunction
  784.      [a, b, c] = f ()
  785. produces:
  786.      a = 1
  787.      
  788.      b = [](0x0)
  789.      
  790.      c = 2
  791. provided that the built-in variable `define_all_return_values' is
  792. nonzero and the value of `default_return_value' is `[]'.  *Note Summary
  793. of Built-in Variables::.
  794.  - Automatic Variable: nargout
  795.      When a function is called, this local variable is automatically
  796.      initialized to the number of arguments expected to be returned.
  797.      For example,
  798.           f ()
  799.      will result in `nargout' being set to 0 inside the function `f' and
  800.           [s, t] = f ()
  801.      will result in `nargout' being set to 2 inside the function `f'.
  802.      At the top level, `nargout' is undefined.
  803.  - Built-in Variable: default_return_value
  804.      The value given to otherwise uninitialized return values if
  805.      `define_all_return_values' is nonzero.  The default value is `[]'.
  806.  - Built-in Variable: define_all_return_values
  807.      If the value of `define_all_return_values' is nonzero, Octave will
  808.      substitute the value specified by `default_return_value' for any
  809.      return values that remain undefined when a function returns.  The
  810.      default value is 0.
  811.  - Function File:  nargchk (NARGIN_MIN, NARGIN_MAX, N)
  812.      If N is in the range NARGIN_MIN through NARGIN_MAX inclusive,
  813.      return the empty matrix.  Otherwise, return a message indicating
  814.      whether N is too large or too small.
  815.      This is useful for checking to see that the number of arguments
  816.      supplied to a function is within an acceptable range.
  817. File: octave,  Node: Variable-length Argument Lists,  Next: Variable-length Return Lists,  Prev: Multiple Return Values,  Up: Functions and Scripts
  818. Variable-length Argument Lists
  819. ==============================
  820.    Octave has a real mechanism for handling functions that take an
  821. unspecified number of arguments, so it is not necessary to place an
  822. upper bound on the number of optional arguments that a function can
  823. accept.
  824.    Here is an example of a function that uses the new syntax to print a
  825. header followed by an unspecified number of values:
  826.      function foo (heading, ...)
  827.        disp (heading);
  828.        va_start ();
  829.        ## Pre-decrement to skip `heading' arg.
  830.        while (--nargin)
  831.          disp (va_arg ());
  832.        endwhile
  833.      endfunction
  834.    The ellipsis that marks the variable argument list may only appear
  835. once and must be the last element in the list of arguments.
  836.  - Built-in Function:  va_start ()
  837.      Position an internal pointer to the first unnamed argument and
  838.      allows you to cycle through the arguments more than once.  It is
  839.      not necessary to call `va_start' if you do not plan to cycle
  840.      through the arguments more than once.  This function may only be
  841.      called inside functions that have been declared to accept a
  842.      variable number of input arguments.
  843.  - Built-in Function:  va_arg ()
  844.      Return the value of the next available argument and move the
  845.      internal pointer to the next argument.  It is an error to call
  846.      `va_arg()' when there are no more arguments available.
  847.    Sometimes it is useful to be able to pass all unnamed arguments to
  848. another function.  The keyword ALL_VA_ARGS makes this very easy to do.
  849. For example,
  850.      function f (...)
  851.        while (nargin--)
  852.          disp (va_arg ())
  853.        endwhile
  854.      endfunction
  855.      
  856.      function g (...)
  857.        f ("begin", all_va_args, "end")
  858.      endfunction
  859.      
  860.      g (1, 2, 3)
  861.      
  862.           -| begin
  863.           -| 1
  864.           -| 2
  865.           -| 3
  866.           -| end
  867.  - Keyword: all_va_args
  868.      This keyword stands for the entire list of optional argument, so
  869.      it is possible to use it more than once within the same function
  870.      without having to call `va_start'.  It can only be used within
  871.      functions that take a variable number of arguments.  It is an
  872.      error to use it in other contexts.
  873. File: octave,  Node: Variable-length Return Lists,  Next: Returning From a Function,  Prev: Variable-length Argument Lists,  Up: Functions and Scripts
  874. Variable-length Return Lists
  875. ============================
  876.    Octave also has a real mechanism for handling functions that return
  877. an unspecified number of values, so it is no longer necessary to place
  878. an upper bound on the number of outputs that a function can produce.
  879.    Here is an example of a function that uses a variable-length return
  880. list to produce N values:
  881.      function [...] = f (n, x)
  882.        for i = 1:n
  883.          vr_val (i * x);
  884.        endfor
  885.      endfunction
  886.      
  887.      [dos, quatro] = f (2, 2)
  888.           => dos = 2
  889.           => quatro = 4
  890.    As with variable argument lists, the ellipsis that marks the variable
  891. return list may only appear once and must be the last element in the
  892. list of returned values.
  893.  - Built-in Function:  vr_val (VAL)
  894.      Each time this function is called, it places the value of its
  895.      argument at the end of the list of values to return from the
  896.      current function.  Once `vr_val' has been called, there is no way
  897.      to go back to the beginning of the list and rewrite any of the
  898.      return values.  This function may only be called within functions
  899.      that have been declared to return an unspecified number of output
  900.      arguments (by using the special ellipsis notation described above).
  901. File: octave,  Node: Returning From a Function,  Next: Function Files,  Prev: Variable-length Return Lists,  Up: Functions and Scripts
  902. Returning From a Function
  903. =========================
  904.    The body of a user-defined function can contain a `return' statement.
  905. This statement returns control to the rest of the Octave program.  It
  906. looks like this:
  907.      return
  908.    Unlike the `return' statement in C, Octave's `return' statement
  909. cannot be used to return a value from a function.  Instead, you must
  910. assign values to the list of return variables that are part of the
  911. `function' statement.  The `return' statement simply makes it easier to
  912. exit a function from a deeply nested loop or conditional statement.
  913.    Here is an example of a function that checks to see if any elements
  914. of a vector are nonzero.
  915.      function retval = any_nonzero (v)
  916.        retval = 0;
  917.        for i = 1:length (v)
  918.          if (v (i) != 0)
  919.            retval = 1;
  920.            return;
  921.          endif
  922.        endfor
  923.        printf ("no nonzero elements found\n");
  924.      endfunction
  925.    Note that this function could not have been written using the
  926. `break' statement to exit the loop once a nonzero value is found
  927. without adding extra logic to avoid printing the message if the vector
  928. does contain a nonzero element.
  929.  - Keyword: return
  930.      When Octave encounters the keyword `return' inside a function or
  931.      script, it returns control to be caller immediately.  At the top
  932.      level, the return statement is ignored.  A `return' statement is
  933.      assumed at the end of every function definition.
  934.  - Built-in Variable: return_last_computed_value
  935.      If the value of `return_last_computed_value' is true, and a
  936.      function is defined without explicitly specifying a return value,
  937.      the function will return the value of the last expression.
  938.      Otherwise, no value will be returned.  The default value is 0.
  939.      For example, the function
  940.           function f ()
  941.             2 + 2;
  942.           endfunction
  943.      will either return nothing, if the value of
  944.      `return_last_computed_value' is 0, or 4, if the value of
  945.      `return_last_computed_value' is nonzero.
  946. File: octave,  Node: Function Files,  Next: Script Files,  Prev: Returning From a Function,  Up: Functions and Scripts
  947. Function Files
  948. ==============
  949.    Except for simple one-shot programs, it is not practical to have to
  950. define all the functions you need each time you need them.  Instead, you
  951. will normally want to save them in a file so that you can easily edit
  952. them, and save them for use at a later time.
  953.    Octave does not require you to load function definitions from files
  954. before using them.  You simply need to put the function definitions in a
  955. place where Octave can find them.
  956.    When Octave encounters an identifier that is undefined, it first
  957. looks for variables or functions that are already compiled and currently
  958. listed in its symbol table.  If it fails to find a definition there, it
  959. searches the list of directories specified by the built-in variable
  960. `LOADPATH' for files ending in `.m' that have the same base name as the
  961. undefined identifier.(1)  Once Octave finds a file with a name that
  962. matches, the contents of the file are read.  If it defines a *single*
  963. function, it is compiled and executed.  *Note Script Files::, for more
  964. information about how you can define more than one function in a single
  965. file.
  966.    When Octave defines a function from a function file, it saves the
  967. full name of the file it read and the time stamp on the file.  After
  968. that, it checks the time stamp on the file every time it needs the
  969. function.  If the time stamp indicates that the file has changed since
  970. the last time it was read, Octave reads it again.
  971.    Checking the time stamp allows you to edit the definition of a
  972. function while Octave is running, and automatically use the new function
  973. definition without having to restart your Octave session.  Checking the
  974. time stamp every time a function is used is rather inefficient, but it
  975. has to be done to ensure that the correct function definition is used.
  976.    To avoid degrading performance unnecessarily by checking the time
  977. stamps on functions that are not likely to change, Octave assumes that
  978. function files in the directory tree
  979. `OCTAVE-HOME/share/octave/VERSION/m' will not change, so it doesn't
  980. have to check their time stamps every time the functions defined in
  981. those files are used.  This is normally a very good assumption and
  982. provides a significant improvement in performance for the function
  983. files that are distributed with Octave.
  984.    If you know that your own function files will not change while you
  985. are running Octave, you can improve performance by setting the variable
  986. `ignore_function_time_stamp' to `"all"', so that Octave will ignore the
  987. time stamps for all function files.  Setting it to `"system"' gives the
  988. default behavior.  If you set it to anything else, Octave will check
  989. the time stamps on all function files.
  990.  - Built-in Variable: DEFAULT_LOADPATH
  991.      A colon separated list of directories in which to search for
  992.      function files by default.  The value of this variable is also
  993.      automatically substituted for leading, trailing, or doubled colons
  994.      that appear in the built-in variable `LOADPATH'.
  995.  - Built-in Variable: LOADPATH
  996.      A colon separated list of directories in which to search for
  997.      function files.  *Note Functions and Scripts::.  The value of
  998.      `LOADPATH' overrides the environment variable `OCTAVE_PATH'.
  999.      *Note Installation::.
  1000.      `LOADPATH' is now handled in the same way as TeX handles
  1001.      `TEXINPUTS'.  Leading, trailing, or doubled colons that appear in
  1002.      `LOADPATH' are replaced by the value of `DEFAULT_LOADPATH'.  The
  1003.      default value of `LOADPATH' is `":"', which tells Octave to search
  1004.      in the directories specified by `DEFAULT_LOADPATH'.
  1005.      In addition, if any path element ends in `//', that directory and
  1006.      all subdirectories it contains are searched recursively for
  1007.      function files.  This can result in a slight delay as Octave
  1008.      caches the lists of files found in the `LOADPATH' the first time
  1009.      Octave searches for a function.  After that, searching is usually
  1010.      much faster because Octave normally only needs to search its
  1011.      internal cache for files.
  1012.      To improve performance of recursive directory searching, it is
  1013.      best for each directory that is to be searched recursively to
  1014.      contain *either* additional subdirectories *or* function files, but
  1015.      not a mixture of both.
  1016.      *Note Organization of Functions:: for a description of the
  1017.      function file directories that are distributed with Octave.
  1018.  - Built-in Variable: ignore_function_time_stamp
  1019.      This variable can be used to prevent Octave from making the system
  1020.      call `stat' each time it looks up functions defined in function
  1021.      files.  If `ignore_function_time_stamp' to `"system"', Octave will
  1022.      not automatically recompile function files in subdirectories of
  1023.      `OCTAVE-HOME/lib/VERSION' if they have changed since they were
  1024.      last compiled, but will recompile other function files in the
  1025.      `LOADPATH' if they change.  If set to `"all"', Octave will not
  1026.      recompile any function files unless their definitions are removed
  1027.      with `clear'.  For any other value of `ignore_function_time_stamp',
  1028.      Octave will always check to see if functions defined in function
  1029.      files need to recompiled.  The default value of
  1030.      `ignore_function_time_stamp' is `"system"'.
  1031.  - Built-in Variable: warn_function_name_clash
  1032.      If the value of `warn_function_name_clash' is nonzero, a warning is
  1033.      issued when Octave finds that the name of a function defined in a
  1034.      function file differs from the name of the file.  (If the names
  1035.      disagree, the name declared inside the file is ignored.)  If the
  1036.      value is 0, the warning is omitted.  The default value is 1.
  1037.    ---------- Footnotes ----------
  1038.    (1)  The `.m' suffix was chosen for compatibility with MATLAB.
  1039.