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/ Cream of the Crop 26 / Cream of the Crop 26.iso / os2 / octa209b.zip / octave-2.09 / doc / octave.i04 (.txt) < prev    next >
GNU Info File  |  1997-08-20  |  48KB  |  1,027 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.
  96. File: octave,  Node: Statements,  Next: Functions and Scripts,  Prev: Evaluation,  Up: Top
  97. Statements
  98. **********
  99.    Statements may be a simple constant expression or a complicated list
  100. of nested loops and conditional statements.
  101.    "Control statements" such as `if', `while', and so on control the
  102. flow of execution in Octave programs.  All the control statements start
  103. with special keywords such as `if' and `while', to distinguish them
  104. from simple expressions.  Many control statements contain other
  105. statements; for example, the `if' statement contains another statement
  106. which may or may not be executed.
  107.    Each control statement has a corresponding "end" statement that
  108. marks the end of the end of the control statement.  For example, the
  109. keyword `endif' marks the end of an `if' statement, and `endwhile'
  110. marks the end of a `while' statement.  You can use the keyword `end'
  111. anywhere a more specific end keyword is expected, but using the more
  112. specific keywords is preferred because if you use them, Octave is able
  113. to provide better diagnostics for mismatched or missing end tokens.
  114.    The list of statements contained between keywords like `if' or
  115. `while' and the corresponding end statement is called the "body" of a
  116. control statement.
  117. * Menu:
  118. * The if Statement::
  119. * The switch Statement::
  120. * The while Statement::
  121. * The for Statement::
  122. * The break Statement::
  123. * The continue Statement::
  124. * The unwind_protect Statement::
  125. * The try Statement::
  126. * Continuation Lines::
  127. File: octave,  Node: The if Statement,  Next: The switch Statement,  Prev: Statements,  Up: Statements
  128. The `if' Statement
  129. ==================
  130.    The `if' statement is Octave's decision-making statement.  There are
  131. three basic forms of an `if' statement.  In its simplest form, it looks
  132. like this:
  133.      if (CONDITION)
  134.        THEN-BODY
  135.      endif
  136. CONDITION is an expression that controls what the rest of the statement
  137. will do.  The THEN-BODY is executed only if CONDITION is true.
  138.    The condition in an `if' statement is considered true if its value
  139. is non-zero, and false if its value is zero.  If the value of the
  140. conditional expression in an `if' statement is a vector or a matrix, it
  141. is considered true only if *all* of the elements are non-zero.
  142.    The second form of an if statement looks like this:
  143.      if (CONDITION)
  144.        THEN-BODY
  145.      else
  146.        ELSE-BODY
  147.      endif
  148. If CONDITION is true, THEN-BODY is executed; otherwise, ELSE-BODY is
  149. executed.
  150.    Here is an example:
  151.      if (rem (x, 2) == 0)
  152.        printf ("x is even\n");
  153.      else
  154.        printf ("x is odd\n");
  155.      endif
  156.    In this example, if the expression `rem (x, 2) == 0' is true (that
  157. is, the value of `x' is divisible by 2), then the first `printf'
  158. statement is evaluated, otherwise the second `printf' statement is
  159. evaluated.
  160.    The third and most general form of the `if' statement allows
  161. multiple decisions to be combined in a single statement.  It looks like
  162. this:
  163.      if (CONDITION)
  164.        THEN-BODY
  165.      elseif (CONDITION)
  166.        ELSEIF-BODY
  167.      else
  168.        ELSE-BODY
  169.      endif
  170. Any number of `elseif' clauses may appear.  Each condition is tested in
  171. turn, and if one is found to be true, its corresponding BODY is
  172. executed.  If none of the conditions are true and the `else' clause is
  173. present, its body is executed.  Only one `else' clause may appear, and
  174. it must be the last part of the statement.
  175.    In the following example, if the first condition is true (that is,
  176. the value of `x' is divisible by 2), then the first `printf' statement
  177. is executed.  If it is false, then the second condition is tested, and
  178. if it is true (that is, the value of `x' is divisible by 3), then the
  179. second `printf' statement is executed.  Otherwise, the third `printf'
  180. statement is performed.
  181.      if (rem (x, 2) == 0)
  182.        printf ("x is even\n");
  183.      elseif (rem (x, 3) == 0)
  184.        printf ("x is odd and divisible by 3\n");
  185.      else
  186.        printf ("x is odd\n");
  187.      endif
  188.    Note that the `elseif' keyword must not be spelled `else if', as is
  189. allowed in Fortran.  If it is, the space between the `else' and `if'
  190. will tell Octave to treat this as a new `if' statement within another
  191. `if' statement's `else' clause.  For example, if you write
  192.      if (C1)
  193.        BODY-1
  194.      else if (C2)
  195.        BODY-2
  196.      endif
  197. Octave will expect additional input to complete the first `if'
  198. statement.  If you are using Octave interactively, it will continue to
  199. prompt you for additional input.  If Octave is reading this input from a
  200. file, it may complain about missing or mismatched `end' statements, or,
  201. if you have not used the more specific `end' statements (`endif',
  202. `endfor', etc.), it may simply produce incorrect results, without
  203. producing any warning messages.
  204.    It is much easier to see the error if we rewrite the statements above
  205. like this,
  206.      if (C1)
  207.        BODY-1
  208.      else
  209.        if (C2)
  210.          BODY-2
  211.        endif
  212. using the indentation to show how Octave groups the statements.  *Note
  213. Functions and Scripts::.
  214.  - Built-in Variable: warn_assign_as_truth_value
  215.      If the value of `warn_assign_as_truth_value' is nonzero, a warning
  216.      is issued for statements like
  217.           if (s = t)
  218.             ...
  219.      since such statements are not common, and it is likely that the
  220.      intent was to write
  221.           if (s == t)
  222.             ...
  223.      instead.
  224.      There are times when it is useful to write code that contains
  225.      assignments within the condition of a `while' or `if' statement.
  226.      For example, statements like
  227.           while (c = getc())
  228.             ...
  229.      are common in C programming.
  230.      It is possible to avoid all warnings about such statements by
  231.      setting `warn_assign_as_truth_value' to 0, but that may also let
  232.      real errors like
  233.           if (x = 1)  # intended to test (x == 1)!
  234.             ...
  235.      slip by.
  236.      In such cases, it is possible suppress errors for specific
  237.      statements by writing them with an extra set of parentheses.  For
  238.      example, writing the previous example as
  239.           while ((c = getc()))
  240.             ...
  241.      will prevent the warning from being printed for this statement,
  242.      while allowing Octave to warn about other assignments used in
  243.      conditional contexts.
  244.      The default value of `warn_assign_as_truth_value' is 1.
  245. File: octave,  Node: The switch Statement,  Next: The while Statement,  Prev: The if Statement,  Up: Statements
  246. The `switch' Statement
  247. ======================
  248.    The `switch' statement was introduced in Octave 2.0.5.  It should be
  249. considered experimental, and details of the implementation may change
  250. slightly in future versions of Octave.  If you have comments or would
  251. like to share your experiences in trying to use this new command in real
  252. programs, please send them to (octave-maintainers@bevo.che.wisc.edu).
  253. (But if you think you've found a bug, please report it to
  254. (bug-octave@bevo.che.wisc.edu).
  255.    The general form of the `switch' statement is
  256.      switch EXPRESSION
  257.        case LABEL
  258.          COMMAND_LIST
  259.        case LABEL
  260.          COMMAND_LIST
  261.        ...
  262.      
  263.        otherwise
  264.          COMMAND_LIST
  265.      endswitch
  266.    * The identifiers `switch', `case', `otherwise', and `endswitch' are
  267.      now keywords.
  268.    * The LABEL may be any expression.
  269.    * Duplicate LABEL values are not detected.  The COMMAND_LIST
  270.      corresponding to the first match will be executed.
  271.    * You must have at least one `case LABEL COMMAND_LIST' clause.
  272.    * The `otherwise COMMAND_LIST' clause is optional.
  273.    * As with all other specific `end' keywords, `endswitch' may be
  274.      replaced by `end', but you can get better diagnostics if you use
  275.      the specific forms.
  276.    * Cases are exclusive, so they don't `fall through' as do the cases
  277.      in the switch statement of the C language.
  278.    * The COMMAND_LIST elements are not optional.  Making the list
  279.      optional would have meant requiring a separator between the label
  280.      and the command list.  Otherwise, things like
  281.           switch (foo)
  282.             case (1) -2
  283.             ...
  284.      would produce surprising results, as would
  285.           switch (foo)
  286.             case (1)
  287.             case (2)
  288.               doit ();
  289.             ...
  290.      particularly for C programmers.
  291.    * The implementation is simple-minded and currently offers no real
  292.      performance improvement over an equivalent `if' block, even if all
  293.      the labels are integer constants.  Perhaps a future variation on
  294.      this could detect all constant integer labels and improve
  295.      performance by using a jump table.
  296. File: octave,  Node: The while Statement,  Next: The for Statement,  Prev: The switch Statement,  Up: Statements
  297. The `while' Statement
  298. =====================
  299.    In programming, a "loop" means a part of a program that is (or at
  300. least can be) executed two or more times in succession.
  301.    The `while' statement is the simplest looping statement in Octave.
  302. It repeatedly executes a statement as long as a condition is true.  As
  303. with the condition in an `if' statement, the condition in a `while'
  304. statement is considered true if its value is non-zero, and false if its
  305. value is zero.  If the value of the conditional expression in a `while'
  306. statement is a vector or a matrix, it is considered true only if *all*
  307. of the elements are non-zero.
  308.    Octave's `while' statement looks like this:
  309.      while (CONDITION)
  310.        BODY
  311.      endwhile
  312. Here BODY is a statement or list of statements that we call the "body"
  313. of the loop, and CONDITION is an expression that controls how long the
  314. loop keeps running.
  315.    The first thing the `while' statement does is test CONDITION.  If
  316. CONDITION is true, it executes the statement BODY.  After BODY has been
  317. executed, CONDITION is tested again, and if it is still true, BODY is
  318. executed again.  This process repeats until CONDITION is no longer
  319. true.  If CONDITION is initially false, the body of the loop is never
  320. executed.
  321.    This example creates a variable `fib' that contains the first ten
  322. elements of the Fibonacci sequence.
  323.      fib = ones (1, 10);
  324.      i = 3;
  325.      while (i <= 10)
  326.        fib (i) = fib (i-1) + fib (i-2);
  327.        i++;
  328.      endwhile
  329. Here the body of the loop contains two statements.
  330.    The loop works like this: first, the value of `i' is set to 3.
  331. Then, the `while' tests whether `i' is less than or equal to 10.  This
  332. is the case when `i' equals 3, so the value of the `i'-th element of
  333. `fib' is set to the sum of the previous two values in the sequence.
  334. Then the `i++' increments the value of `i' and the loop repeats.  The
  335. loop terminates when `i' reaches 11.
  336.    A newline is not required between the condition and the body; but
  337. using one makes the program clearer unless the body is very simple.
  338.    *Note The if Statement:: for a description of the variable
  339. `warn_assign_as_truth_value'.
  340. File: octave,  Node: The for Statement,  Next: The break Statement,  Prev: The while Statement,  Up: Statements
  341. The `for' Statement
  342. ===================
  343.    The `for' statement makes it more convenient to count iterations of a
  344. loop.  The general form of the `for' statement looks like this:
  345.      for VAR = EXPRESSION
  346.        BODY
  347.      endfor
  348. where BODY stands for any statement or list of statements, EXPRESSION
  349. is any valid expression, and VAR may take several forms.  Usually it is
  350. a simple variable name or an indexed variable.  If the value of
  351. EXPRESSION is a structure, VAR may also be a list.  *Note Looping Over
  352. Structure Elements::, below.
  353.    The assignment expression in the `for' statement works a bit
  354. differently than Octave's normal assignment statement.  Instead of
  355. assigning the complete result of the expression, it assigns each column
  356. of the expression to VAR in turn.  If EXPRESSION is a range, a row
  357. vector, or a scalar, the value of VAR will be a scalar each time the
  358. loop body is executed.  If VAR is a column vector or a matrix, VAR will
  359. be a column vector each time the loop body is executed.
  360.    The following example shows another way to create a vector containing
  361. the first ten elements of the Fibonacci sequence, this time using the
  362. `for' statement:
  363.      fib = ones (1, 10);
  364.      for i = 3:10
  365.        fib (i) = fib (i-1) + fib (i-2);
  366.      endfor
  367. This code works by first evaluating the expression `3:10', to produce a
  368. range of values from 3 to 10 inclusive.  Then the variable `i' is
  369. assigned the first element of the range and the body of the loop is
  370. executed once.  When the end of the loop body is reached, the next
  371. value in the range is assigned to the variable `i', and the loop body
  372. is executed again.  This process continues until there are no more
  373. elements to assign.
  374.    Although it is possible to rewrite all `for' loops as `while' loops,
  375. the Octave language has both statements because often a `for' loop is
  376. both less work to type and more natural to think of.  Counting the
  377. number of iterations is very common in loops and it can be easier to
  378. think of this counting as part of looping rather than as something to
  379. do inside the loop.
  380. * Menu:
  381. * Looping Over Structure Elements::
  382. File: octave,  Node: Looping Over Structure Elements,  Prev: The for Statement,  Up: The for Statement
  383. Looping Over Structure Elements
  384. -------------------------------
  385.    A special form of the `for' statement allows you to loop over all
  386. the elements of a structure:
  387.      for [ VAL, KEY ] = EXPRESSION
  388.        BODY
  389.      endfor
  390. In this form of the `for' statement, the value of EXPRESSION must be a
  391. structure.  If it is, KEY and VAL are set to the name of the element
  392. and the corresponding value in turn, until there are no more elements.
  393. For example,
  394.      x.a = 1
  395.      x.b = [1, 2; 3, 4]
  396.      x.c = "string"
  397.      for [val, key] = x
  398.        key
  399.        val
  400.      endfor
  401.      
  402.           -| key = a
  403.           -| val = 1
  404.           -| key = b
  405.           -| val =
  406.           -|
  407.           -|   1  2
  408.           -|   3  4
  409.           -|
  410.           -| key = c
  411.           -| val = string
  412.    The elements are not accessed in any particular order.  If you need
  413. to cycle through the list in a particular way, you will have to use the
  414. function `struct_elements' and sort the list yourself.
  415.    The KEY variable may also be omitted.  If it is, the brackets are
  416. also optional.  This is useful for cycling through the values of all the
  417. structure elements when the names of the elements do not need to be
  418. known.
  419. File: octave,  Node: The break Statement,  Next: The continue Statement,  Prev: The for Statement,  Up: Statements
  420. The `break' Statement
  421. =====================
  422.    The `break' statement jumps out of the innermost `for' or `while'
  423. loop that encloses it.  The `break' statement may only be used within
  424. the body of a loop.  The following example finds the smallest divisor
  425. of a given integer, and also identifies prime numbers:
  426.      num = 103;
  427.      div = 2;
  428.      while (div*div <= num)
  429.        if (rem (num, div) == 0)
  430.          break;
  431.        endif
  432.        div++;
  433.      endwhile
  434.      if (rem (num, div) == 0)
  435.        printf ("Smallest divisor of %d is %d\n", num, div)
  436.      else
  437.        printf ("%d is prime\n", num);
  438.      endif
  439.    When the remainder is zero in the first `while' statement, Octave
  440. immediately "breaks out" of the loop.  This means that Octave proceeds
  441. immediately to the statement following the loop and continues
  442. processing.  (This is very different from the `exit' statement which
  443. stops the entire Octave program.)
  444.    Here is another program equivalent to the previous one.  It
  445. illustrates how the CONDITION of a `while' statement could just as well
  446. be replaced with a `break' inside an `if':
  447.      num = 103;
  448.      div = 2;
  449.      while (1)
  450.        if (rem (num, div) == 0)
  451.          printf ("Smallest divisor of %d is %d\n", num, div);
  452.          break;
  453.        endif
  454.        div++;
  455.        if (div*div > num)
  456.          printf ("%d is prime\n", num);
  457.          break;
  458.        endif
  459.      endwhile
  460. File: octave,  Node: The continue Statement,  Next: The unwind_protect Statement,  Prev: The break Statement,  Up: Statements
  461. The `continue' Statement
  462. ========================
  463.    The `continue' statement, like `break', is used only inside `for' or
  464. `while' loops.  It skips over the rest of the loop body, causing the
  465. next cycle around the loop to begin immediately.  Contrast this with
  466. `break', which jumps out of the loop altogether.  Here is an example:
  467.      # print elements of a vector of random
  468.      # integers that are even.
  469.      
  470.      # first, create a row vector of 10 random
  471.      # integers with values between 0 and 100:
  472.      
  473.      vec = round (rand (1, 10) * 100);
  474.      
  475.      # print what we're interested in:
  476.      
  477.      for x = vec
  478.        if (rem (x, 2) != 0)
  479.          continue;
  480.        endif
  481.        printf ("%d\n", x);
  482.      endfor
  483.    If one of the elements of VEC is an odd number, this example skips
  484. the print statement for that element, and continues back to the first
  485. statement in the loop.
  486.    This is not a practical example of the `continue' statement, but it
  487. should give you a clear understanding of how it works.  Normally, one
  488. would probably write the loop like this:
  489.      for x = vec
  490.        if (rem (x, 2) == 0)
  491.          printf ("%d\n", x);
  492.        endif
  493.      endfor
  494. File: octave,  Node: The unwind_protect Statement,  Next: The try Statement,  Prev: The continue Statement,  Up: Statements
  495. The `unwind_protect' Statement
  496. ==============================
  497.    Octave supports a limited form of exception handling modelled after
  498. the unwind-protect form of Lisp.
  499.    The general form of an `unwind_protect' block looks like this:
  500.      unwind_protect
  501.        BODY
  502.      unwind_protect_cleanup
  503.        CLEANUP
  504.      end_unwind_protect
  505. Where BODY and CLEANUP are both optional and may contain any Octave
  506. expressions or commands.  The statements in CLEANUP are guaranteed to
  507. be executed regardless of how control exits BODY.
  508.    This is useful to protect temporary changes to global variables from
  509. possible errors.  For example, the following code will always restore
  510. the original value of the built-in variable `do_fortran_indexing' even
  511. if an error occurs while performing the indexing operation.
  512.      save_do_fortran_indexing = do_fortran_indexing;
  513.      unwind_protect
  514.        do_fortran_indexing = "true";
  515.        elt = a (idx)
  516.      unwind_protect_cleanup
  517.        do_fortran_indexing = save_do_fortran_indexing;
  518.      end_unwind_protect
  519.    Without `unwind_protect', the value of DO_FORTRAN_INDEXING would not
  520. be restored if an error occurs while performing the indexing operation
  521. because evaluation would stop at the point of the error and the
  522. statement to restore the value would not be executed.
  523. File: octave,  Node: The try Statement,  Next: Continuation Lines,  Prev: The unwind_protect Statement,  Up: Statements
  524. The `try' Statement
  525. ===================
  526.    In addition to unwind_protect, Octave supports another limited form
  527. of exception handling.
  528.    The general form of a `try' block looks like this:
  529.      try
  530.        BODY
  531.      catch
  532.        CLEANUP
  533.      end_try_catch
  534.    Where BODY and CLEANUP are both optional and may contain any Octave
  535. expressions or commands.  The statements in CLEANUP are only executed
  536. if an error occurs in BODY.
  537.    No warnings or error messages are printed while BODY is executing.
  538. If an error does occur during the execution of BODY, CLEANUP can access
  539. the text of the message that would have been printed in the builtin
  540. constant `__error_text__'.  This is the same as `eval (TRY, CATCH)'
  541. (which may now also use `__error_text__') but it is more efficient
  542. since the commands do not need to be parsed each time the TRY and CATCH
  543. statements are evaluated.  *Note Error Handling::, for more information
  544. about the `__error_text__' variable.
  545.    Octave's TRY block is a very limited variation on the Lisp
  546. condition-case form (limited because it cannot handle different classes
  547. of errors separately).  Perhaps at some point Octave can have some sort
  548. of classification of errors and try-catch can be improved to be as
  549. powerful as condition-case in Lisp.
  550. File: octave,  Node: Continuation Lines,  Prev: The try Statement,  Up: Statements
  551. Continuation Lines
  552. ==================
  553.    In the Octave language, most statements end with a newline character
  554. and you must tell Octave to ignore the newline character in order to
  555. continue a statement from one line to the next.  Lines that end with the
  556. characters `...' or `\' are joined with the following line before they
  557. are divided into tokens by Octave's parser.  For example, the lines
  558.      x = long_variable_name ...
  559.          + longer_variable_name \
  560.          - 42
  561. form a single statement.  The backslash character on the second line
  562. above is interpreted a continuation character, *not* as a division
  563. operator.
  564.    For continuation lines that do not occur inside string constants,
  565. whitespace and comments may appear between the continuation marker and
  566. the newline character.  For example, the statement
  567.      x = long_variable_name ...     # comment one
  568.          + longer_variable_name \   # comment two
  569.          - 42                       # last comment
  570. is equivalent to the one shown above.  Inside string constants, the
  571. continuation marker must appear at the end of the line just before the
  572. newline character.
  573.    Input that occurs inside parentheses can be continued to the next
  574. line without having to use a continuation marker.  For example, it is
  575. possible to write statements like
  576.      if (fine_dining_destination == on_a_boat
  577.          || fine_dining_destination == on_a_train)
  578.        suess (i, will, not, eat, them, sam, i, am, i,
  579.               will, not, eat, green, eggs, and, ham);
  580.      endif
  581. without having to add to the clutter with continuation markers.
  582. File: octave,  Node: Functions and Scripts,  Next: Error Handling,  Prev: Statements,  Up: Top
  583. Functions and Script Files
  584. **************************
  585.    Complicated Octave programs can often be simplified by defining
  586. functions.  Functions can be defined directly on the command line during
  587. interactive Octave sessions, or in external files, and can be called
  588. just like built-in functions.
  589. * Menu:
  590. * Defining Functions::
  591. * Multiple Return Values::
  592. * Variable-length Argument Lists::
  593. * Variable-length Return Lists::
  594. * Returning From a Function::
  595. * Function Files::
  596. * Script Files::
  597. * Dynamically Linked Functions::
  598. * Organization of Functions::
  599. File: octave,  Node: Defining Functions,  Next: Multiple Return Values,  Prev: Functions and Scripts,  Up: Functions and Scripts
  600. Defining Functions
  601. ==================
  602.    In its simplest form, the definition of a function named NAME looks
  603. like this:
  604.      function NAME
  605.        BODY
  606.      endfunction
  607. A valid function name is like a valid variable name: a sequence of
  608. letters, digits and underscores, not starting with a digit.  Functions
  609. share the same pool of names as variables.
  610.    The function BODY consists of Octave statements.  It is the most
  611. important part of the definition, because it says what the function
  612. should actually *do*.
  613.    For example, here is a function that, when executed, will ring the
  614. bell on your terminal (assuming that it is possible to do so):
  615.      function wakeup
  616.        printf ("\a");
  617.      endfunction
  618.    The `printf' statement (*note Input and Output::.) simply tells
  619. Octave to print the string `"\a"'.  The special character `\a' stands
  620. for the alert character (ASCII 7).  *Note Strings::.
  621.    Once this function is defined, you can ask Octave to evaluate it by
  622. typing the name of the function.
  623.    Normally, you will want to pass some information to the functions you
  624. define.  The syntax for passing parameters to a function in Octave is
  625.      function NAME (ARG-LIST)
  626.        BODY
  627.      endfunction
  628. where ARG-LIST is a comma-separated list of the function's arguments.
  629. When the function is called, the argument names are used to hold the
  630. argument values given in the call.  The list of arguments may be empty,
  631. in which case this form is equivalent to the one shown above.
  632.    To print a message along with ringing the bell, you might modify the
  633. `beep' to look like this:
  634.      function wakeup (message)
  635.        printf ("\a%s\n", message);
  636.      endfunction
  637.    Calling this function using a statement like this
  638.      wakeup ("Rise and shine!");
  639. will cause Octave to ring your terminal's bell and print the message
  640. `Rise and shine!', followed by a newline character (the `\n' in the
  641. first argument to the `printf' statement).
  642.    In most cases, you will also want to get some information back from
  643. the functions you define.  Here is the syntax for writing a function
  644. that returns a single value:
  645.      function RET-VAR = NAME (ARG-LIST)
  646.        BODY
  647.      endfunction
  648. The symbol RET-VAR is the name of the variable that will hold the value
  649. to be returned by the function.  This variable must be defined before
  650. the end of the function body in order for the function to return a
  651. value.
  652.    Variables used in the body of a function are local to the function.
  653. Variables named in ARG-LIST and RET-VAR are also local to the function.
  654. *Note Global Variables::, for information about how to access global
  655. variables inside a function.
  656.    For example, here is a function that computes the average of the
  657. elements of a vector:
  658.      function retval = avg (v)
  659.        retval = sum (v) / length (v);
  660.      endfunction
  661.    If we had written `avg' like this instead,
  662.      function retval = avg (v)
  663.        if (is_vector (v))
  664.          retval = sum (v) / length (v);
  665.        endif
  666.      endfunction
  667. and then called the function with a matrix instead of a vector as the
  668. argument, Octave would have printed an error message like this:
  669.      error: `retval' undefined near line 1 column 10
  670.      error: evaluating index expression near line 7, column 1
  671. because the body of the `if' statement was never executed, and `retval'
  672. was never defined.  To prevent obscure errors like this, it is a good
  673. idea to always make sure that the return variables will always have
  674. values, and to produce meaningful error messages when problems are
  675. encountered.  For example, `avg' could have been written like this:
  676.      function retval = avg (v)
  677.        retval = 0;
  678.        if (is_vector (v))
  679.          retval = sum (v) / length (v);
  680.        else
  681.          error ("avg: expecting vector argument");
  682.        endif
  683.      endfunction
  684.    There is still one additional problem with this function.  What if
  685. it is called without an argument?  Without additional error checking,
  686. Octave will probably print an error message that won't really help you
  687. track down the source of the error.  To allow you to catch errors like
  688. this, Octave provides each function with an automatic variable called
  689. `nargin'.  Each time a function is called, `nargin' is automatically
  690. initialized to the number of arguments that have actually been passed
  691. to the function.  For example, we might rewrite the `avg' function like
  692. this:
  693.      function retval = avg (v)
  694.        retval = 0;
  695.        if (nargin != 1)
  696.          usage ("avg (vector)");
  697.        endif
  698.        if (is_vector (v))
  699.          retval = sum (v) / length (v);
  700.        else
  701.          error ("avg: expecting vector argument");
  702.        endif
  703.      endfunction
  704.    Although Octave does not automatically report an error if you call a
  705. function with more arguments than expected, doing so probably indicates
  706. that something is wrong.  Octave also does not automatically report an
  707. error if a function is called with too few arguments, but any attempt to
  708. use a variable that has not been given a value will result in an error.
  709. To avoid such problems and to provide useful messages, we check for both
  710. possibilities and issue our own error message.
  711.  - Automatic Variable: nargin
  712.      When a function is called, this local variable is automatically
  713.      initialized to the number of arguments passed to the function.  At
  714.      the top level, `nargin' holds the number of command line arguments
  715.      that were passed to Octave.
  716.  - Built-in Variable: silent_functions
  717.      If the value of `silent_functions' is nonzero, internal output
  718.      from a function is suppressed.  Otherwise, the results of
  719.      expressions within a function body that are not terminated with a
  720.      semicolon will have their values printed.  The default value is 0.
  721.      For example, if the function
  722.           function f ()
  723.             2 + 2
  724.           endfunction
  725.      is executed, Octave will either print `ans = 4' or nothing
  726.      depending on the value of `silent_functions'.
  727.  - Built-in Variable: warn_missing_semicolon
  728.      If the value of this variable is nonzero, Octave will warn when
  729.      statements in function definitions don't end in semicolons.  The
  730.      default value is 0.
  731. File: octave,  Node: Multiple Return Values,  Next: Variable-length Argument Lists,  Prev: Defining Functions,  Up: Functions and Scripts
  732. Multiple Return Values
  733. ======================
  734.    Unlike many other computer languages, Octave allows you to define
  735. functions that return more than one value.  The syntax for defining
  736. functions that return multiple values is
  737.      function [RET-LIST] = NAME (ARG-LIST)
  738.        BODY
  739.      endfunction
  740. where NAME, ARG-LIST, and BODY have the same meaning as before, and
  741. RET-LIST is a comma-separated list of variable names that will hold the
  742. values returned from the function.  The list of return values must have
  743. at least one element.  If RET-LIST has only one element, this form of
  744. the `function' statement is equivalent to the form described in the
  745. previous section.
  746.    Here is an example of a function that returns two values, the maximum
  747. element of a vector and the index of its first occurrence in the vector.
  748.      function [max, idx] = vmax (v)
  749.        idx = 1;
  750.        max = v (idx);
  751.        for i = 2:length (v)
  752.          if (v (i) > max)
  753.            max = v (i);
  754.            idx = i;
  755.          endif
  756.        endfor
  757.      endfunction
  758.    In this particular case, the two values could have been returned as
  759. elements of a single array, but that is not always possible or
  760. convenient.  The values to be returned may not have compatible
  761. dimensions, and it is often desirable to give the individual return
  762. values distinct names.
  763.    In addition to setting `nargin' each time a function is called,
  764. Octave also automatically initializes `nargout' to the number of values
  765. that are expected to be returned.  This allows you to write functions
  766. that behave differently depending on the number of values that the user
  767. of the function has requested.  The implicit assignment to the built-in
  768. variable `ans' does not figure in the count of output arguments, so the
  769. value of `nargout' may be zero.
  770.    The `svd' and `lu' functions are examples of built-in functions that
  771. behave differently depending on the value of `nargout'.
  772.    It is possible to write functions that only set some return values.
  773. For example, calling the function
  774.      function [x, y, z] = f ()
  775.        x = 1;
  776.        z = 2;
  777.      endfunction
  778.      [a, b, c] = f ()
  779. produces:
  780.      a = 1
  781.      
  782.      b = [](0x0)
  783.      
  784.      c = 2
  785. provided that the built-in variable `define_all_return_values' is
  786. nonzero and the value of `default_return_value' is `[]'.  *Note Summary
  787. of Built-in Variables::.
  788.  - Automatic Variable: nargout
  789.      When a function is called, this local variable is automatically
  790.      initialized to the number of arguments expected to be returned.
  791.      For example,
  792.           f ()
  793.      will result in `nargout' being set to 0 inside the function `f' and
  794.           [s, t] = f ()
  795.      will result in `nargout' being set to 2 inside the function `f'.
  796.      At the top level, `nargout' is undefined.
  797.  - Built-in Variable: default_return_value
  798.      The value given to otherwise uninitialized return values if
  799.      `define_all_return_values' is nonzero.  The default value is `[]'.
  800.  - Built-in Variable: define_all_return_values
  801.      If the value of `define_all_return_values' is nonzero, Octave will
  802.      substitute the value specified by `default_return_value' for any
  803.      return values that remain undefined when a function returns.  The
  804.      default value is 0.
  805.  - Function File:  nargchk (NARGIN_MIN, NARGIN_MAX, N)
  806.      If N is in the range NARGIN_MIN through NARGIN_MAX inclusive,
  807.      return the empty matrix.  Otherwise, return a message indicating
  808.      whether N is too large or too small.
  809.      This is useful for checking to see that the number of arguments
  810.      supplied to a function is within an acceptable range.
  811. File: octave,  Node: Variable-length Argument Lists,  Next: Variable-length Return Lists,  Prev: Multiple Return Values,  Up: Functions and Scripts
  812. Variable-length Argument Lists
  813. ==============================
  814.    Octave has a real mechanism for handling functions that take an
  815. unspecified number of arguments, so it is not necessary to place an
  816. upper bound on the number of optional arguments that a function can
  817. accept.
  818.    Here is an example of a function that uses the new syntax to print a
  819. header followed by an unspecified number of values:
  820.      function foo (heading, ...)
  821.        disp (heading);
  822.        va_start ();
  823.        ## Pre-decrement to skip `heading' arg.
  824.        while (--nargin)
  825.          disp (va_arg ());
  826.        endwhile
  827.      endfunction
  828.    The ellipsis that marks the variable argument list may only appear
  829. once and must be the last element in the list of arguments.
  830.  - Built-in Function:  va_start ()
  831.      Position an internal pointer to the first unnamed argument and
  832.      allows you to cycle through the arguments more than once.  It is
  833.      not necessary to call `va_start' if you do not plan to cycle
  834.      through the arguments more than once.  This function may only be
  835.      called inside functions that have been declared to accept a
  836.      variable number of input arguments.
  837.  - Built-in Function:  va_arg ()
  838.      Return the value of the next available argument and move the
  839.      internal pointer to the next argument.  It is an error to call
  840.      `va_arg()' when there are no more arguments available.
  841.    Sometimes it is useful to be able to pass all unnamed arguments to
  842. another function.  The keyword ALL_VA_ARGS makes this very easy to do.
  843. For example,
  844.      function f (...)
  845.        while (nargin--)
  846.          disp (va_arg ())
  847.        endwhile
  848.      endfunction
  849.      
  850.      function g (...)
  851.        f ("begin", all_va_args, "end")
  852.      endfunction
  853.      
  854.      g (1, 2, 3)
  855.      
  856.           -| begin
  857.           -| 1
  858.           -| 2
  859.           -| 3
  860.           -| end
  861.  - Keyword: all_va_args
  862.      This keyword stands for the entire list of optional argument, so
  863.      it is possible to use it more than once within the same function
  864.      without having to call `va_start'.  It can only be used within
  865.      functions that take a variable number of arguments.  It is an
  866.      error to use it in other contexts.
  867. File: octave,  Node: Variable-length Return Lists,  Next: Returning From a Function,  Prev: Variable-length Argument Lists,  Up: Functions and Scripts
  868. Variable-length Return Lists
  869. ============================
  870.    Octave also has a real mechanism for handling functions that return
  871. an unspecified number of values, so it is no longer necessary to place
  872. an upper bound on the number of outputs that a function can produce.
  873.    Here is an example of a function that uses a variable-length return
  874. list to produce N values:
  875.      function [...] = f (n, x)
  876.        for i = 1:n
  877.          vr_val (i * x);
  878.        endfor
  879.      endfunction
  880.      
  881.      [dos, quatro] = f (2, 2)
  882.           => dos = 2
  883.           => quatro = 4
  884.    As with variable argument lists, the ellipsis that marks the variable
  885. return list may only appear once and must be the last element in the
  886. list of returned values.
  887.  - Built-in Function:  vr_val (VAL)
  888.      Each time this function is called, it places the value of its
  889.      argument at the end of the list of values to return from the
  890.      current function.  Once `vr_val' has been called, there is no way
  891.      to go back to the beginning of the list and rewrite any of the
  892.      return values.  This function may only be called within functions
  893.      that have been declared to return an unspecified number of output
  894.      arguments (by using the special ellipsis notation described above).
  895. File: octave,  Node: Returning From a Function,  Next: Function Files,  Prev: Variable-length Return Lists,  Up: Functions and Scripts
  896. Returning From a Function
  897. =========================
  898.    The body of a user-defined function can contain a `return' statement.
  899. This statement returns control to the rest of the Octave program.  It
  900. looks like this:
  901.      return
  902.    Unlike the `return' statement in C, Octave's `return' statement
  903. cannot be used to return a value from a function.  Instead, you must
  904. assign values to the list of return variables that are part of the
  905. `function' statement.  The `return' statement simply makes it easier to
  906. exit a function from a deeply nested loop or conditional statement.
  907.    Here is an example of a function that checks to see if any elements
  908. of a vector are nonzero.
  909.      function retval = any_nonzero (v)
  910.        retval = 0;
  911.        for i = 1:length (v)
  912.          if (v (i) != 0)
  913.            retval = 1;
  914.            return;
  915.          endif
  916.        endfor
  917.        printf ("no nonzero elements found\n");
  918.      endfunction
  919.    Note that this function could not have been written using the
  920. `break' statement to exit the loop once a nonzero value is found
  921. without adding extra logic to avoid printing the message if the vector
  922. does contain a nonzero element.
  923.  - Keyword: return
  924.      When Octave encounters the keyword `return' inside a function or
  925.      script, it returns control to be caller immediately.  At the top
  926.      level, the return statement is ignored.  A `return' statement is
  927.      assumed at the end of every function definition.
  928.  - Built-in Variable: return_last_computed_value
  929.      If the value of `return_last_computed_value' is true, and a
  930.      function is defined without explicitly specifying a return value,
  931.      the function will return the value of the last expression.
  932.      Otherwise, no value will be returned.  The default value is 0.
  933.      For example, the function
  934.           function f ()
  935.             2 + 2;
  936.           endfunction
  937.      will either return nothing, if the value of
  938.      `return_last_computed_value' is 0, or 4, if the value of
  939.      `return_last_computed_value' is nonzero.
  940. File: octave,  Node: Function Files,  Next: Script Files,  Prev: Returning From a Function,  Up: Functions and Scripts
  941. Function Files
  942. ==============
  943.    Except for simple one-shot programs, it is not practical to have to
  944. define all the functions you need each time you need them.  Instead, you
  945. will normally want to save them in a file so that you can easily edit
  946. them, and save them for use at a later time.
  947.    Octave does not require you to load function definitions from files
  948. before using them.  You simply need to put the function definitions in a
  949. place where Octave can find them.
  950.    When Octave encounters an identifier that is undefined, it first
  951. looks for variables or functions that are already compiled and currently
  952. listed in its symbol table.  If it fails to find a definition there, it
  953. searches the list of directories specified by the built-in variable
  954. `LOADPATH' for files ending in `.m' that have the same base name as the
  955. undefined identifier.(1)  Once Octave finds a file with a name that
  956. matches, the contents of the file are read.  If it defines a *single*
  957. function, it is compiled and executed.  *Note Script Files::, for more
  958. information about how you can define more than one function in a single
  959. file.
  960.    When Octave defines a function from a function file, it saves the
  961. full name of the file it read and the time stamp on the file.  After
  962. that, it checks the time stamp on the file every time it needs the
  963. function.  If the time stamp indicates that the file has changed since
  964. the last time it was read, Octave reads it again.
  965.    Checking the time stamp allows you to edit the definition of a
  966. function while Octave is running, and automatically use the new function
  967. definition without having to restart your Octave session.  Checking the
  968. time stamp every time a function is used is rather inefficient, but it
  969. has to be done to ensure that the correct function definition is used.
  970.    To avoid degrading performance unnecessarily by checking the time
  971. stamps on functions that are not likely to change, Octave assumes that
  972. function files in the directory tree
  973. `OCTAVE-HOME/share/octave/VERSION/m' will not change, so it doesn't
  974. have to check their time stamps every time the functions defined in
  975. those files are used.  This is normally a very good assumption and
  976. provides a significant improvement in performance for the function
  977. files that are distributed with Octave.
  978.    If you know that your own function files will not change while you
  979. are running Octave, you can improve performance by setting the variable
  980. `ignore_function_time_stamp' to `"all"', so that Octave will ignore the
  981. time stamps for all function files.  Setting it to `"system"' gives the
  982. default behavior.  If you set it to anything else, Octave will check
  983. the time stamps on all function files.
  984.  - Built-in Variable: LOADPATH
  985.      A colon separated list of directories in which to search for
  986.      function files.  *Note Functions and Scripts::.  The value of
  987.      `LOADPATH' overrides the environment variable `OCTAVE_PATH'.
  988.      *Note Installation::.
  989.      `LOADPATH' is now handled in the same way as TeX handles
  990.      `TEXINPUTS'.  If the path starts with `:', the standard path is
  991.      prepended to the value of `LOADPATH'.  If it ends with `:' the
  992.      standard path is appended to the value of `LOADPATH'.
  993.      In addition, if any path element ends in `//', that directory and
  994.      all subdirectories it contains are searched recursively for
  995.      function files.  This can result in a slight delay as Octave
  996.      caches the lists of files found in the `LOADPATH' the first time
  997.      Octave searches for a function.  After that, searching is usually
  998.      much faster because Octave normally only needs to search its
  999.      internal cache for files.
  1000.      To improve performance of recursive directory searching, it is
  1001.      best for each directory that is to be searched recursively to
  1002.      contain *either* additional subdirectories *or* function files, but
  1003.      not a mixture of both.
  1004.      *Note Organization of Functions:: for a description of the
  1005.      function file directories that are distributed with Octave.
  1006.  - Built-in Variable: ignore_function_time_stamp
  1007.      This variable can be used to prevent Octave from making the system
  1008.      call `stat' each time it looks up functions defined in function
  1009.      files.  If `ignore_function_time_stamp' to `"system"', Octave will
  1010.      not automatically recompile function files in subdirectories of
  1011.      `OCTAVE-HOME/lib/VERSION' if they have changed since they were
  1012.      last compiled, but will recompile other function files in the
  1013.      `LOADPATH' if they change.  If set to `"all"', Octave will not
  1014.      recompile any function files unless their definitions are removed
  1015.      with `clear'.  For any other value of `ignore_function_time_stamp',
  1016.      Octave will always check to see if functions defined in function
  1017.      files need to recompiled.  The default value of
  1018.      `ignore_function_time_stamp' is `"system"'.
  1019.  - Built-in Variable: warn_function_name_clash
  1020.      If the value of `warn_function_name_clash' is nonzero, a warning is
  1021.      issued when Octave finds that the name of a function defined in a
  1022.      function file differs from the name of the file.  (If the names
  1023.      disagree, the name declared inside the file is ignored.)  If the
  1024.      value is 0, the warning is omitted.  The default value is 1.
  1025.    ---------- Footnotes ----------
  1026.    (1)  The `.m' suffix was chosen for compatibility with MATLAB.
  1027.