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:

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<region id="ID0E12ISB" actualWidth="304.01333333333338" actualHeight="162.35199999999998" top="38.400000000000006" left="19.200000000000003" xml:lang="ja" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/worksheet50">
  <math resultRef="7" xml:lang="ja">
    <eval xml:lang="ja" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/math50">
      <program xml:lang="ja">
        <localDefine xml:lang="ja">
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">M</id>
          <apply xml:lang="ja">
            <scale xml:lang="ja" />
            <real xml:lang="ja">10</real>
            <id labels="UNIT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">gm</id>
          </apply>
        </localDefine>
        <for xml:lang="ja">
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">i</id>
          <range xml:lang="ja">
            <real xml:lang="ja">0</real>
            <real xml:lang="ja">2</real>
          </range>
          <program xml:lang="ja">
            <localDefine xml:lang="ja">
              <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">t</id>
              <apply xml:lang="ja">
                <mult xml:lang="ja" />
                <parens xml:lang="ja">
                  <apply xml:lang="ja">
                    <plus xml:lang="ja" />
                    <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">i</id>
                    <real xml:lang="ja">2</real>
                  </apply>
                </parens>
                <apply xml:lang="ja">
                  <scale xml:lang="ja" />
                  <real xml:lang="ja">1</real>
                  <id labels="UNIT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">s</id>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine xml:lang="ja">
              <apply xml:lang="ja">
                <indexer xml:lang="ja" />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">KE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve" xml:lang="ja">i</id>
              </apply>
              <apply xml:lang="ja">
                <mult xml:lang="ja" />
                <apply xml:lang="ja">
                  <mult xml:lang="ja" />
                  <apply xml:lang="ja">
                    <div xml:lang="ja" />
                    <real xml:lang="ja">1</real>
                    <real xml:lang="ja">2</real>
                  </apply>
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">M</id>
                </apply>
                <apply xml:lang="ja">
                  <pow xml:lang="ja" />
                  <parens xml:lang="ja">
                    <apply xml:lang="ja">
                      <mult xml:lang="ja" />
                      <apply xml:lang="ja">
                        <neg xml:lang="ja" />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">g</id>
                      </apply>
                      <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">t</id>
                    </apply>
                  </parens>
                  <real xml:lang="ja">2</real>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine xml:lang="ja">
              <apply xml:lang="ja">
                <indexer xml:lang="ja" />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">PE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve" xml:lang="ja">i</id>
              </apply>
              <apply xml:lang="ja">
                <mult xml:lang="ja" />
                <apply xml:lang="ja">
                  <mult xml:lang="ja" />
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">M</id>
                  <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">g</id>
                </apply>
                <parens xml:lang="ja">
                  <apply xml:lang="ja">
                    <minus xml:lang="ja" />
                    <apply xml:lang="ja">
                      <scale xml:lang="ja" />
                      <real xml:lang="ja">102</real>
                      <id labels="UNIT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">m</id>
                    </apply>
                    <apply xml:lang="ja">
                      <div xml:lang="ja" />
                      <apply xml:lang="ja">
                        <mult xml:lang="ja" />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">g</id>
                        <apply xml:lang="ja">
                          <pow xml:lang="ja" />
                          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">t</id>
                          <real xml:lang="ja">2</real>
                        </apply>
                      </apply>
                      <real xml:lang="ja">2</real>
                    </apply>
                  </apply>
                </parens>
              </apply>
            </localDefine>
          </program>
        </for>
      </program>
      <unitOverride xml:lang="ja">
        <placeholder xml:lang="ja" />
      </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:

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<region id="ID0EF5ISB" actualWidth="319.0866666666667" actualHeight="195.55200000000002" top="230.40000000000003" left="19.200000000000003" xml:lang="ja" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/worksheet50">
  <math resultRef="9" xml:lang="ja">
    <eval xml:lang="ja" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/math50">
      <program xml:lang="ja">
        <localDefine xml:lang="ja">
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">M</id>
          <apply xml:lang="ja">
            <scale xml:lang="ja" />
            <real xml:lang="ja">10</real>
            <id labels="UNIT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">gm</id>
          </apply>
        </localDefine>
        <for xml:lang="ja">
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">i</id>
          <range xml:lang="ja">
            <real xml:lang="ja">0</real>
            <real xml:lang="ja">2</real>
          </range>
          <program xml:lang="ja">
            <localDefine xml:lang="ja">
              <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">t</id>
              <apply xml:lang="ja">
                <mult xml:lang="ja" />
                <parens xml:lang="ja">
                  <apply xml:lang="ja">
                    <plus xml:lang="ja" />
                    <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">i</id>
                    <real xml:lang="ja">2</real>
                  </apply>
                </parens>
                <apply xml:lang="ja">
                  <scale xml:lang="ja" />
                  <real xml:lang="ja">1</real>
                  <id labels="UNIT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">s</id>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine xml:lang="ja">
              <apply xml:lang="ja">
                <indexer xml:lang="ja" />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">KE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve" xml:lang="ja">i</id>
              </apply>
              <apply xml:lang="ja">
                <mult xml:lang="ja" />
                <apply xml:lang="ja">
                  <mult xml:lang="ja" />
                  <apply xml:lang="ja">
                    <div xml:lang="ja" />
                    <real xml:lang="ja">1</real>
                    <real xml:lang="ja">2</real>
                  </apply>
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">M</id>
                </apply>
                <apply xml:lang="ja">
                  <pow xml:lang="ja" />
                  <parens xml:lang="ja">
                    <apply xml:lang="ja">
                      <mult xml:lang="ja" />
                      <apply xml:lang="ja">
                        <neg xml:lang="ja" />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">g</id>
                      </apply>
                      <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">t</id>
                    </apply>
                  </parens>
                  <real xml:lang="ja">2</real>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine xml:lang="ja">
              <apply xml:lang="ja">
                <indexer xml:lang="ja" />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">PE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve" xml:lang="ja">i</id>
              </apply>
              <apply xml:lang="ja">
                <mult xml:lang="ja" />
                <apply xml:lang="ja">
                  <mult xml:lang="ja" />
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">M</id>
                  <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">g</id>
                </apply>
                <parens xml:lang="ja">
                  <apply xml:lang="ja">
                    <minus xml:lang="ja" />
                    <apply xml:lang="ja">
                      <scale xml:lang="ja" />
                      <real xml:lang="ja">102</real>
                      <id labels="UNIT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">m</id>
                    </apply>
                    <apply xml:lang="ja">
                      <div xml:lang="ja" />
                      <apply xml:lang="ja">
                        <mult xml:lang="ja" />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">g</id>
                        <apply xml:lang="ja">
                          <pow xml:lang="ja" />
                          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">t</id>
                          <real xml:lang="ja">2</real>
                        </apply>
                      </apply>
                      <real xml:lang="ja">2</real>
                    </apply>
                  </apply>
                </parens>
              </apply>
            </localDefine>
          </program>
        </for>
        <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">KE</id>
      </program>
      <unitOverride xml:lang="ja">
        <placeholder xml:lang="ja" />
      </unitOverride>
    </eval>
    <resultFormat xml:lang="ja">
      <matrix size="12,12" offset="0,0" show-indices="false" expand-nested-arrays="false" xml:lang="ja" />
    </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="ID0EJAJSB" actualWidth="319.0866666666667" actualHeight="195.55200000000002" top="441.60000000000008" left="19.200000000000003" xml:lang="ja" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/worksheet50">
  <math resultRef="11" xml:lang="ja">
    <eval xml:lang="ja" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/math50">
      <program xml:lang="ja">
        <localDefine xml:lang="ja">
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">M</id>
          <apply xml:lang="ja">
            <scale xml:lang="ja" />
            <real xml:lang="ja">10</real>
            <id labels="UNIT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">gm</id>
          </apply>
        </localDefine>
        <for xml:lang="ja">
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">i</id>
          <range xml:lang="ja">
            <real xml:lang="ja">0</real>
            <real xml:lang="ja">2</real>
          </range>
          <program xml:lang="ja">
            <localDefine xml:lang="ja">
              <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">t</id>
              <apply xml:lang="ja">
                <mult xml:lang="ja" />
                <parens xml:lang="ja">
                  <apply xml:lang="ja">
                    <plus xml:lang="ja" />
                    <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">i</id>
                    <real xml:lang="ja">2</real>
                  </apply>
                </parens>
                <apply xml:lang="ja">
                  <scale xml:lang="ja" />
                  <real xml:lang="ja">1</real>
                  <id labels="UNIT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">s</id>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine xml:lang="ja">
              <apply xml:lang="ja">
                <indexer xml:lang="ja" />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">KE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve" xml:lang="ja">i</id>
              </apply>
              <apply xml:lang="ja">
                <mult xml:lang="ja" />
                <apply xml:lang="ja">
                  <mult xml:lang="ja" />
                  <apply xml:lang="ja">
                    <div xml:lang="ja" />
                    <real xml:lang="ja">1</real>
                    <real xml:lang="ja">2</real>
                  </apply>
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">M</id>
                </apply>
                <apply xml:lang="ja">
                  <pow xml:lang="ja" />
                  <parens xml:lang="ja">
                    <apply xml:lang="ja">
                      <mult xml:lang="ja" />
                      <apply xml:lang="ja">
                        <neg xml:lang="ja" />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">g</id>
                      </apply>
                      <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">t</id>
                    </apply>
                  </parens>
                  <real xml:lang="ja">2</real>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine xml:lang="ja">
              <apply xml:lang="ja">
                <indexer xml:lang="ja" />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">PE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve" xml:lang="ja">i</id>
              </apply>
              <apply xml:lang="ja">
                <mult xml:lang="ja" />
                <apply xml:lang="ja">
                  <mult xml:lang="ja" />
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">M</id>
                  <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">g</id>
                </apply>
                <parens xml:lang="ja">
                  <apply xml:lang="ja">
                    <minus xml:lang="ja" />
                    <apply xml:lang="ja">
                      <scale xml:lang="ja" />
                      <real xml:lang="ja">102</real>
                      <id labels="UNIT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">m</id>
                    </apply>
                    <apply xml:lang="ja">
                      <div xml:lang="ja" />
                      <apply xml:lang="ja">
                        <mult xml:lang="ja" />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">g</id>
                        <apply xml:lang="ja">
                          <pow xml:lang="ja" />
                          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">t</id>
                          <real xml:lang="ja">2</real>
                        </apply>
                      </apply>
                      <real xml:lang="ja">2</real>
                    </apply>
                  </apply>
                </parens>
              </apply>
            </localDefine>
          </program>
        </for>
        <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">PE</id>
      </program>
      <unitOverride xml:lang="ja">
        <placeholder xml:lang="ja" />
      </unitOverride>
    </eval>
    <resultFormat xml:lang="ja">
      <matrix size="12,12" offset="0,0" show-indices="false" expand-nested-arrays="false" xml:lang="ja" />
    </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="ID0ENCJSB" actualWidth="420.38000000000005" actualHeight="195.55200000000002" top="652.80000000000007" left="19.200000000000003" xml:lang="ja" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/worksheet50">
  <math resultRef="13" xml:lang="ja">
    <eval xml:lang="ja" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/math50">
      <program xml:lang="ja">
        <localDefine xml:lang="ja">
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">M</id>
          <apply xml:lang="ja">
            <scale xml:lang="ja" />
            <real xml:lang="ja">10</real>
            <id labels="UNIT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">gm</id>
          </apply>
        </localDefine>
        <for xml:lang="ja">
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">i</id>
          <range xml:lang="ja">
            <real xml:lang="ja">0</real>
            <real xml:lang="ja">2</real>
          </range>
          <program xml:lang="ja">
            <localDefine xml:lang="ja">
              <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">t</id>
              <apply xml:lang="ja">
                <mult xml:lang="ja" />
                <parens xml:lang="ja">
                  <apply xml:lang="ja">
                    <plus xml:lang="ja" />
                    <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">i</id>
                    <real xml:lang="ja">2</real>
                  </apply>
                </parens>
                <apply xml:lang="ja">
                  <scale xml:lang="ja" />
                  <real xml:lang="ja">1</real>
                  <id labels="UNIT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">s</id>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine xml:lang="ja">
              <apply xml:lang="ja">
                <indexer xml:lang="ja" />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">KE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve" xml:lang="ja">i</id>
              </apply>
              <apply xml:lang="ja">
                <mult xml:lang="ja" />
                <apply xml:lang="ja">
                  <mult xml:lang="ja" />
                  <apply xml:lang="ja">
                    <div xml:lang="ja" />
                    <real xml:lang="ja">1</real>
                    <real xml:lang="ja">2</real>
                  </apply>
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">M</id>
                </apply>
                <apply xml:lang="ja">
                  <pow xml:lang="ja" />
                  <parens xml:lang="ja">
                    <apply xml:lang="ja">
                      <mult xml:lang="ja" />
                      <apply xml:lang="ja">
                        <neg xml:lang="ja" />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">g</id>
                      </apply>
                      <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">t</id>
                    </apply>
                  </parens>
                  <real xml:lang="ja">2</real>
                </apply>
              </apply>
            </localDefine>
            <localDefine xml:lang="ja">
              <apply xml:lang="ja">
                <indexer xml:lang="ja" />
                <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja">PE</id>
                <id labels="*" xml:space="preserve" xml:lang="ja">i</id>
              </apply>
              <apply xml:lang="ja">
                <mult xml:lang="ja" />
                <apply xml:lang="ja">
                  <mult xml:lang="ja" />
                  <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">M</id>
                  <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">g</id>
                </apply>
                <parens xml:lang="ja">
                  <apply xml:lang="ja">
                    <minus xml:lang="ja" />
                    <apply xml:lang="ja">
                      <scale xml:lang="ja" />
                      <real xml:lang="ja">102</real>
                      <id labels="UNIT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">m</id>
                    </apply>
                    <apply xml:lang="ja">
                      <div xml:lang="ja" />
                      <apply xml:lang="ja">
                        <mult xml:lang="ja" />
                        <id labels="CONSTANT" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">g</id>
                        <apply xml:lang="ja">
                          <pow xml:lang="ja" />
                          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">t</id>
                          <real xml:lang="ja">2</real>
                        </apply>
                      </apply>
                      <real xml:lang="ja">2</real>
                    </apply>
                  </apply>
                </parens>
              </apply>
            </localDefine>
          </program>
        </for>
        <matrix rows="1" cols="2" xml:lang="ja">
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">KE</id>
          <id labels="VARIABLE" xml:space="preserve" xml:lang="ja" label-is-contextual="true">PE</id>
        </matrix>
      </program>
      <unitOverride xml:lang="ja">
        <placeholder xml:lang="ja" />
      </unitOverride>
    </eval>
    <resultFormat xml:lang="ja">
      <matrix size="12,12" offset="0,0" show-indices="false" expand-nested-arrays="true" xml:lang="ja" />
    </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。