プログラムについて

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プログラムについて

プログラムを使用して、計算をグループ化し、指定した結果だけを返すことができます。PTC Mathcad では、プログラミング演算子を挿入することでプログラムを作成します。この演算子は、次の機能を備えた PTC Mathcad プログラム制御演算子のマルチステップコンテナです。

• 数式をローカル変数またはローカル関数に割り当てる

• 条件分岐を評価する

• 反復計算する

• ブレークポイントを追加する

• エラー処理を行う

PTC Mathcad の機能とプログラミング演算子を組み合わせることで、高度なプログラムを記述できます。たとえば、次の処理を行うプログラムを作成できます。

• 通常の数式表記で数式を入力する

• 単位を追加する

• 組み込み定数と関数を呼び出す

• 定義済みの変数と関数を参照する

• 論理演算子を条件演算子とともに使用する

• インデックス演算子などの配列演算子を反復変数とともに使用する

• 複数の出力を行列または入れ子行列で定義する

PTC Mathcad では、プログラムの一連の文は、プログラミング演算子によって指定されている順序で評価されます。PTC Mathcad から、最終ステップの結果が返ります。

たとえば、次のプログラムの出力は、最終ステップまたは指定された戻り値によって決まります。

• 戻り値が指定されていない場合:

クリックしてこの式をコピー

<region id="ID0EN6WJB" actualWidth="304.01333333333338" actualHeight="162.35199999999998" top="38.400000000000006" left="19.200000000000003" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/worksheet50">
  <math resultRef="7">
    <eval xmlns="http://schemas.mathsoft.com/math50">
      <program>
        <localDefine>
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">M</id>
          <apply>
            <scale />
            <real>10</real>
            <id labels="UNIT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">gm</id>
          </apply>
        </localDefine>
        <for>
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">i</id>
          <range>
            <real>0</real>
            <real>2</real>
          </range>
          <program>
            <localDefine>
              <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">t</id>
              <apply>
                <mult />
                <parens>
                  <apply>
                    <plus />
                    <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">i</id>
                    <real>2</real>
                  </apply>
                </parens>
                <apply>
                  <scale />
                  <real>1</real>
                  <id labels="UNIT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">s</id>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine>
              <apply>
                <indexer />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">KE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve">i</id>
              </apply>
              <apply>
                <mult />
                <apply>
                  <mult />
                  <apply>
                    <div />
                    <real>1</real>
                    <real>2</real>
                  </apply>
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">M</id>
                </apply>
                <apply>
                  <pow />
                  <parens>
                    <apply>
                      <mult />
                      <apply>
                        <neg />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">g</id>
                      </apply>
                      <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">t</id>
                    </apply>
                  </parens>
                  <real>2</real>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine>
              <apply>
                <indexer />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">PE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve">i</id>
              </apply>
              <apply>
                <mult />
                <apply>
                  <mult />
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">M</id>
                  <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">g</id>
                </apply>
                <parens>
                  <apply>
                    <minus />
                    <apply>
                      <scale />
                      <real>102</real>
                      <id labels="UNIT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">m</id>
                    </apply>
                    <apply>
                      <div />
                      <apply>
                        <mult />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">g</id>
                        <apply>
                          <pow />
                          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">t</id>
                          <real>2</real>
                        </apply>
                      </apply>
                      <real>2</real>
                    </apply>
                  </apply>
                </parens>
              </apply>
            </localDefine>
          </program>
        </for>
      </program>
      <unitOverride>
        <placeholder />
      </unitOverride>
    </eval>
  </math>
</region>

プログラムは最後の計算または PE2 の結果を返します。

• KE が戻り値として指定されている場合:

クリックしてこの式をコピー

<region id="ID0EQBXJB" actualWidth="319.0866666666667" actualHeight="195.55200000000002" top="230.40000000000003" left="19.200000000000003" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/worksheet50">
  <math resultRef="9">
    <eval xmlns="http://schemas.mathsoft.com/math50">
      <program>
        <localDefine>
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">M</id>
          <apply>
            <scale />
            <real>10</real>
            <id labels="UNIT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">gm</id>
          </apply>
        </localDefine>
        <for>
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">i</id>
          <range>
            <real>0</real>
            <real>2</real>
          </range>
          <program>
            <localDefine>
              <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">t</id>
              <apply>
                <mult />
                <parens>
                  <apply>
                    <plus />
                    <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">i</id>
                    <real>2</real>
                  </apply>
                </parens>
                <apply>
                  <scale />
                  <real>1</real>
                  <id labels="UNIT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">s</id>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine>
              <apply>
                <indexer />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">KE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve">i</id>
              </apply>
              <apply>
                <mult />
                <apply>
                  <mult />
                  <apply>
                    <div />
                    <real>1</real>
                    <real>2</real>
                  </apply>
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">M</id>
                </apply>
                <apply>
                  <pow />
                  <parens>
                    <apply>
                      <mult />
                      <apply>
                        <neg />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">g</id>
                      </apply>
                      <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">t</id>
                    </apply>
                  </parens>
                  <real>2</real>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine>
              <apply>
                <indexer />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">PE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve">i</id>
              </apply>
              <apply>
                <mult />
                <apply>
                  <mult />
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">M</id>
                  <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">g</id>
                </apply>
                <parens>
                  <apply>
                    <minus />
                    <apply>
                      <scale />
                      <real>102</real>
                      <id labels="UNIT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">m</id>
                    </apply>
                    <apply>
                      <div />
                      <apply>
                        <mult />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">g</id>
                        <apply>
                          <pow />
                          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">t</id>
                          <real>2</real>
                        </apply>
                      </apply>
                      <real>2</real>
                    </apply>
                  </apply>
                </parens>
              </apply>
            </localDefine>
          </program>
        </for>
        <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">KE</id>
      </program>
      <unitOverride>
        <placeholder />
      </unitOverride>
    </eval>
    <resultFormat>
      <matrix size="12,12" offset="0,0" show-indices="false" expand-nested-arrays="false" />
    </resultFormat>
  </math>
</region>

ここで、最終ステップはベクトル KE の値になります。

• PE が戻り値として指定されている場合:

クリックしてこの式をコピー

<region id="ID0ENDXJB" actualWidth="319.0866666666667" actualHeight="195.55200000000002" top="441.60000000000008" left="19.200000000000003" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/worksheet50">
  <math resultRef="11">
    <eval xmlns="http://schemas.mathsoft.com/math50">
      <program>
        <localDefine>
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">M</id>
          <apply>
            <scale />
            <real>10</real>
            <id labels="UNIT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">gm</id>
          </apply>
        </localDefine>
        <for>
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">i</id>
          <range>
            <real>0</real>
            <real>2</real>
          </range>
          <program>
            <localDefine>
              <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">t</id>
              <apply>
                <mult />
                <parens>
                  <apply>
                    <plus />
                    <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">i</id>
                    <real>2</real>
                  </apply>
                </parens>
                <apply>
                  <scale />
                  <real>1</real>
                  <id labels="UNIT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">s</id>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine>
              <apply>
                <indexer />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">KE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve">i</id>
              </apply>
              <apply>
                <mult />
                <apply>
                  <mult />
                  <apply>
                    <div />
                    <real>1</real>
                    <real>2</real>
                  </apply>
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">M</id>
                </apply>
                <apply>
                  <pow />
                  <parens>
                    <apply>
                      <mult />
                      <apply>
                        <neg />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">g</id>
                      </apply>
                      <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">t</id>
                    </apply>
                  </parens>
                  <real>2</real>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine>
              <apply>
                <indexer />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">PE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve">i</id>
              </apply>
              <apply>
                <mult />
                <apply>
                  <mult />
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">M</id>
                  <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">g</id>
                </apply>
                <parens>
                  <apply>
                    <minus />
                    <apply>
                      <scale />
                      <real>102</real>
                      <id labels="UNIT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">m</id>
                    </apply>
                    <apply>
                      <div />
                      <apply>
                        <mult />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">g</id>
                        <apply>
                          <pow />
                          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">t</id>
                          <real>2</real>
                        </apply>
                      </apply>
                      <real>2</real>
                    </apply>
                  </apply>
                </parens>
              </apply>
            </localDefine>
          </program>
        </for>
        <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">PE</id>
      </program>
      <unitOverride>
        <placeholder />
      </unitOverride>
    </eval>
    <resultFormat>
      <matrix size="12,12" offset="0,0" show-indices="false" expand-nested-arrays="false" />
    </resultFormat>
  </math>
</region>

ここで、最終ステップはベクトル PE の値になります。

• [KE PE] が戻り値として指定されている場合:

クリックしてこの式をコピー

<region id="ID0EKFXJB" actualWidth="420.38000000000005" actualHeight="195.55200000000002" top="652.80000000000007" left="19.200000000000003" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/worksheet50">
  <math resultRef="13">
    <eval xmlns="http://schemas.mathsoft.com/math50">
      <program>
        <localDefine>
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">M</id>
          <apply>
            <scale />
            <real>10</real>
            <id labels="UNIT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">gm</id>
          </apply>
        </localDefine>
        <for>
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">i</id>
          <range>
            <real>0</real>
            <real>2</real>
          </range>
          <program>
            <localDefine>
              <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">t</id>
              <apply>
                <mult />
                <parens>
                  <apply>
                    <plus />
                    <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">i</id>
                    <real>2</real>
                  </apply>
                </parens>
                <apply>
                  <scale />
                  <real>1</real>
                  <id labels="UNIT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">s</id>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine>
              <apply>
                <indexer />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">KE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve">i</id>
              </apply>
              <apply>
                <mult />
                <apply>
                  <mult />
                  <apply>
                    <div />
                    <real>1</real>
                    <real>2</real>
                  </apply>
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">M</id>
                </apply>
                <apply>
                  <pow />
                  <parens>
                    <apply>
                      <mult />
                      <apply>
                        <neg />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">g</id>
                      </apply>
                      <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">t</id>
                    </apply>
                  </parens>
                  <real>2</real>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine>
              <apply>
                <indexer />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve">PE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve">i</id>
              </apply>
              <apply>
                <mult />
                <apply>
                  <mult />
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">M</id>
                  <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">g</id>
                </apply>
                <parens>
                  <apply>
                    <minus />
                    <apply>
                      <scale />
                      <real>102</real>
                      <id labels="UNIT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">m</id>
                    </apply>
                    <apply>
                      <div />
                      <apply>
                        <mult />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">g</id>
                        <apply>
                          <pow />
                          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">t</id>
                          <real>2</real>
                        </apply>
                      </apply>
                      <real>2</real>
                    </apply>
                  </apply>
                </parens>
              </apply>
            </localDefine>
          </program>
        </for>
        <matrix rows="1" cols="2">
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">KE</id>
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" label-is-contextual="true">PE</id>
        </matrix>
      </program>
      <unitOverride>
        <placeholder />
      </unitOverride>
    </eval>
    <resultFormat>
      <matrix size="12,12" offset="0,0" show-indices="false" expand-nested-arrays="true" />
    </resultFormat>
  </math>
</region>

ここで、最終ステップは配列 [KE PE] の値になります。

プログラムを関数に割り当てた場合、計算内でそのプログラムを呼び出して出力をプロットできます。

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プログラムを定義するには

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