Fundamentos da programação no MATLAB®

O objetivo desse capítulo é capacitar o aluno a realizar as principais operações no MATLAB® que dizem respeito aos operadores lógicos e de controle de fluxo do programa. Para isso será usado o editor de texto do MATLAB® a partir desse capítulo.

Conforme visto no último tópico do primeiro capítulo, as vantagens da utilização do editor de texto são o principal motivo para utilizarmos o mesmo. Durante a inserção dos códigos no editor será comum a aparição de erros, e nessa situação, o programa identifica o erro, indica o local de ocorrência e fornece um link para que o usuário possa corrigi-lo.

Quando se inicia um código em um editor de texto, uma forte recomendação é que haja um cabeçalho no mesmo, para indicar ao usuário o objetivo, as principais variáveis do programa, o que é aceito para cálculo e demais informações que sejam consideradas importantes. Deve-se comentar o máximo possível para que outra pessoa que possa utilizar o código consiga entende-lo sem dificuldade. Os comentários podem ser inseridos após um comando escrito pelo usuário, apenas há a necessidade do sinal de percentagem ficar após o comando e antes do texto que se deseja usar como comentário.

Para criar comentários o usuário deve iniciar a sentença utilizando um sinal de percentagem (%), ou utilizando o comando CTRL+R na seleção. O comentário possui coloração verde no editor de texto.

No editor de texto existe uma tênue linha vertical que divide a tela aproximadamente pela metade, sendo essa linha o limite de impressão do MATLAB®. É também recomendado que o usuário não ultrapasse essa linha, pois em caso de necessitar imprimir o código fonte escrito, provavelmente o resultado será uma impressão desconfigurada. Caso o usuário tenha um código extenso, pode utilizar o comando três pontos (...) para indicar ao programa que o código continua na linha inferior. Os três pontos apresentarão coloração azul.

Outra recomendação que é importante é a respeito da organização das funções salvas. É fortemente recomendado que o usuário salve suas funções em pastas exclusivas, sendo funções diferentes em pastas diferentes. Apenas no exemplo em que o usuário necessite de mais funções para resolver um único problema, todas devem estar na mesma pasta.

Assim:

a. Comentar o código escrito ao máximo b. Evitar ultrapassar a linha de impressão

c. Salvar funções com objetivos diferentes em pastas diferentes.

Além dos cuidados a respeito do código em si, o usuário deve atentar para o nome do arquivo no momento de salvar o mesmo. Existem algumas regras a respeito do nome do arquivo no MATLAB®.

a. Não pode conter caracteres especiais b. Não pode ter espaços

c. Não pode iniciar com números

d. Não pode ter nome de funções do programa (ex: if, cos, for) e. Não deve ultrapassar a quantidade de 31 caracteres

É importante verificar todas as cinco condições acima antes de salvar um arquivo no MATLAB®, pois pode ocorrer que o código esteja correto, mas não irá compilar devido a conflitos internos gerados pelo nome do arquivo.

3.1 Expressões Booleanas

As expressões booleanas são regras estabelecidas para definir, simplificar e manipular funções lógicas baseadas em afirmações que são verdadeiras ou falsas.

segundo o reconhecimento de dois caracteres: 0 (zero) e 1 (um). No caso do MATLAB®, zero implica numa condição falsa, vazia, nula ou nil, ao contrário do um que está relacionado a uma condição verdadeira.

Os símbolos de teste e operadores booleanos podem ser resumidos pela tabela 3.1 e tabela 3.2, respectivamente. Embora possua simbologia distinta, na maioria dos casos, a lógica de tais operadores é encontrada em qualquer plataforma de programação.

Símbolo Teste Exemplo

== Igual A == B (A igual a B)

~= Diferente A ~= B (A diferente de B)

< Menor que A < B (A menor que B)

> Maior que A > B (A maior que B)

<= Menor ou igual A <= B (A maior ou igual a B)

>= Maior ou igual A >= B (A menor ou igual a B) Tabela 3.1 – Teste de expressões booleanas.

Símbolo Operador Exemplo de Composição

& E A & B (A e B verdadeiros)

| OU A | B (A ou B verdadeiros)

Tabela 3.2 – Operadores de expressões booleanas.

Além desses clássicos testes e operadores booleanos o MATLAB® disponibiliza outros operadores que podem simplificar, em alguns casos, reduzindo a quantidade de comandos a serem digitados. São conhecidas, em alguns casos como funções booleanas matriciais, pois são aplicadas a matrizes e não a “escalares”. As mais importantes podem ser observadas na tabela 3.3.

Função Teste retorna verdadeiro se Exemplo

isempty matriz é vazia isempty(M)

isequal as matrizes forem numericamente iguais isequal(M)

isnumeric matriz é numérica isnumeric(M)

ischar matriz é alfanumérica ischar(M)

Tabela 3.3 – Funções booleanas matriciais.

3.2 Estrutura if – elseif - else

O if – elseif – else é uma estrutura de seleção que tem a função de selecionar um dado ou conjunto de dados segundo uma propriedade inerente ao mesmo ou selecionar uma função a ser executada. O MATLAB® possui dois

tipos de estruturas de seleção: if-elseif-else, e switch-case-otherwise. O primeiro é comum em outras linguagens de programação. Tais estruturas são implementadas utilizando as expressões booleanas descritas anteriormente. Sua estrutura e o significado lógico de sua sintaxe são exibidos na figura 3.2.

Figura 3.2 – Estrutura e sintaxe lógica da estrutura de seleção if.

A aplicação desse tipo de estrutura pode ser ilustrada nos exemplos a seguir. Para executar os scripts pressione o botão F5 ou clique no botão . Escreva o código abaixo em um editor de texto e verifique o resultado

>> x = 3*sin(exp(52.3))+22/(cos(43)*2.44); if x >= 100

resposta = 'X é maior do que 100' elseif x < 10

resposta = 'X é menor do que 10' else

resposta = 'X está entre 10 e 100' end

EXERCÍCIO APLICADO 1