Lendo e gravando arquivo no Maxima
Autor: Sadao Massago
instituição: DM-UFSCar
web: http://www.dm.ufscar.br/~sadao
data: 2017-12-25
site do maxima e manual
http://maxima.sourceforge.net/
http://maxima.sourceforge.net/documentation.html
Um dos manuais mais recomendado é
http://maxima.sourceforge.net/docs/manual/en/maxima.html
A versão em PDF em
http://maxima.sourceforge.net/docs/manual/en/maxima.pdf
A versão em português (um pouco desatualizado) em
http://maxima.sourceforge.net/docs/manual/pt/maxima.html
Para executar
<cntrl><ENTER> executa o bloco de comando onde o cursor esta
<ctrl>R executa todo arquivo
Para acrescentar codigos e comentarios
F5 abre o campo de comando
F6 abre o campo de comentario (texto)
Estes o eoutros comandos estão no menu "cell".
F1 abre a ajuda do Maxima. Se o cursor estiver sobre a palavra,
procurara por esta paravra na ajuda.
Assume que já leu o "part01_intro.wxm" ("Introdução ao Maxima")
| (%i1) |
/* limpando a memória */ kill(all); reset(); |
1 Escrevendo uma expressão no arquivo
Para que um programa externo possa obter a expressão final
processado pelo maxima, poderá gravar no arquivo texto.
Para gravar uma expressão no formato maxima, usa-se o stringout()
| (%i5) |
f('x,'y,'z) := 'x^2+'y^2+'z^2; load("linearalgebra"); jacobian([f('x,'y,'z)], ['x, 'y, 'z]); stringout("part05_meu_gradiente.mac", %); |
Note que no stringout(), a expressão será gravada no sintaxe do maxima,
tendo ";" no final do comando.
Para gravar somentente a expressão, por exemplo,
deverá abrir o arquivo desejado, gravar com printf, e fechar.
Note que o print() imprime na tela, mas não no arquivo.
O comando printf() tem muito mais recursos e permite
imprimir tanto na tela como no arquivo.
| (%i10) |
arq : openw("part05_minha_funcao.txt"); /* "~a" especifica que é saida igual a do maxima. sobre printf que efetua a saída formatada, veja o manual de maxima */ expr : x^2+1; printf(true, "Será gravado: ~a", expr); /* na tela */ printf(arq, "~a", expr); /* no arquivo */ close(arq); |
openw() abre o arquivo para gravação.
ele retorna uma referência na qual deverá ser recebido
por alguma variável.
printf() imprime a saída formatada no arquivo.
O seu primeiro parâmetro pode ser true ou referência
para arquivos. Se for true, efetuará a saída na tela
Após imprimir dados no arquivo, não esqueça de fechar
o arquivo com close()
Para ler do arquvio, troque openw() por openr()
O "~a" no segundo parâmetro do printf() significa que o terceiro
parâmetro é impresso como a saída do maxima da expressão.
terceiro parâmetro e a expresão que queremos imprimir.
Se já usou o printf() do C, não terá dificuldade em entender
o funcionamento do printf() do maxima, apesar do caracter de
escape no C eh "\" e no maxima e "~".
Para mais sobre formatação, veja a ajuda sobre printf
| (%i17) |
arq : openr("part05_minha_funcao.txt"); /* para que x seja símbolo, sem destruir valor de x, foi declarado local. Para isso, coloca-se dentro do block */ /* lê uma linha do arq e evalua a expressão. Ele será atribuido para expressao de f(x) com o define */ block([x], /* define(f(x), eval_string(readline(arq))) */ define(f(x), parse_string(readline(arq))) ); close(arq); df : diff(f('x), 'x); arq : openw("part05_minha_funcao_derivada.txt"); printf(arq, "~a", df); close(arq); |
2 Lendo e escrevendo tabela numérica em maxima
Para que um programa externo comunique com maxima,
costumamos utilizar o arquivo texto.
Para ler e escrever a tabela numérica de forma eficiente,
usaremos o pacote numericalio
| (%i37) |
load("numericalio"); /* abre o arquivo de entrada */ arq : openr("part05_minha_funcao.txt"); /* para que x seja símbolo, sem destruir valor de x, foi declarado local. Para isso, coloca-se dentro do block */ /* lê uma linha do arq e evalua a expressão. Ele será atribuido para expressao de f(x) com o define */ block([x], /* define(f(x), eval_string(readline(arq))) */ define(f(x), parse_string(readline(arq))) ); close(arq); /* fecha o arquivo */ /* tabelando x e f(x) */ a : 0; b : 1; N : 10; h : (b-a)/N; x : makelist(a+i*h, i, 0, N); y : map(f, x); /* x e y como ponto flutuante */ x : map(lambda([x], ev(x, numer)), x); y : map(lambda([x], ev(x, numer)), y); /* gravando */ /* abre o arquivo de saía */ arq : openw("part05_minha_tabela.txt"); write_data(transpose(matrix(x,y)), arq); /* grava dados */ close(arq); /* fecha o arquivo */ /* mostrando o conteúdo do arquivo na tela para confirmação */ printfile("part05_minha_tabela.txt"); /* lendo o que gravou */ arq : openr("part05_minha_tabela.txt"); tab : transpose(read_matrix(arq)); close(arq); /* desenhando */ wxplot2d([discrete, tab[1], tab[2] ]); |
\[\mathrm{\tt (\%o37) }\quad \]
No exemplo anterior, a primeira parte lê a expressão válida de maxima,
evalua ele e define a função.
Na segunda parte, cria a tabela e grava no arquivo
Note que, para abrir arquivo de leitura, usa-se
o openr() e para a escrita, openw().
Em ambos casos, fecha o arquivo com o clese().
readline() do pacote stringproc lê uma linha do arquivo de texto.
A abertura de arquivo pode ser feito com
openr() → para leitura
openw() → para gravar (se existir, será substituido)
opena() continua no arquivo existente (sem apagar, acrescenta os dados)
Para gravar, usa-se o printf().
Para lei uma linha, usa-se o readline()
Para ler/gravar estruturas prontas, como lista e matriz, use o pacote numericalio
Para fechar, usa-se o close().
3 Redirecionando a saida pelo with_stdout()
Para saída rapida de algum dado no arquivo, poderá usar o with_stdout
que redireciona a saida do print e similar para o arquivo.
with_stdout(arquivo, expr, ..., expr)
executará os comandos expr1, ..., exprn em sequencia
e grava a sua saída na tela para o arquivo.
Para gravacao mais complexa, opte em usar o fluxo
openw()/prontf()/close()
Atenção: Para que saída seja arquivo texto convencional sem formatação,
Configure display2d como false.
| (%i48) |
load(distrib); /* para random_normal */ load(lsquares); /* para mínimos quadrados */ kill(a,b); /* gera dados e grava no arquivo y = x^2 + ruido */ with_stdout("part05_with_sdtout.txt", set_random_state (make_random_state (654321)), /* inicia o número aleatório */ for i:0 thru 10 do print(i, ev(random_normal(i^2, 2.0), numer) ) /* valor em ponto flutuante */ ), display2d:false$ /* display2d : false faz com que imprima sem formatação */ /* mostra o conteúdo do arquivo na tela */ printfile ("part05_with_sdtout.txt")$ /* lendo o que gravou */ arq : openr("part05_with_sdtout.txt")$ dado : read_matrix(arq)$ close(arq); /* ajuste de mínimos quadrados: Obtem os valores de a e b, para y = a*x^2 + b */ sol : lsquares_estimates(dado, ['x, 'y], 'y = 'a*'x^2 + 'b, ['a, 'b] )$ [a, b] : map(rhs, first(sol)), numer; /* lado diretio da equação */ /* desenhando */ /* tab : transpose(dado)$ wxplot2d([a*x^2+b, [discrete, tab[1], tab[2] ] ], [x,0,10], [style, lines, points ], [legend, "ajuste", "dado"])$ */ wxplot2d([a*'x^2+b, [discrete, args(dado) ] ], ['x,0,10], [style, lines, points ], [legend, "ajuste", "dado"])$ |
4 Lendo do console
read(expr1,...,exprn)
exibe resultados de expr1,...,exprn no console
e lê o dado digitado no console, evalua e retorna.
Note que, no wxmaxima, deve pressionar <ctrl><ENTER> en vez de <ENTER>
após entrar com o dado.
Quando é executado diretamente pelo maxima ou pelo xmaxima,
devera colocar ; ou $ no final, antes de pressionar <ENTER>
para que a expressão seja comando maxima valido.
No wxmaxima, deverá pressionar <ctrl><ENTER> em vez do <ENTER>
mas ele colocara automaticamente o ";"
(assim, ";" nao será necessário)
| (%i51) |
kill(x); y : read("f(x)="); wxplot2d(y, [x,-1,1]); |
\[\mathrm{\tt (\%o51) }\quad \]
Para apenas ler, mas sem evaluar, usa-se o readonly() Por exemplo, se tiver valor de x já definido, read() substitui na expressao fornecida, o que não é a intenção. readonnly() lê a expressão, sem que x seja substituida.
| (%i54) |
x : 1; y : readonly("f(x)="); wxplot2d(y, ['x,-1,1]); |
\[\mathrm{\tt (\%o54) }\quad \]
Para ler matriz do console, usa-se o entermatrix()
Cada entrada deve estar com ; ou $.
No wxmaxima, isto não é necessário, mas deve precionar <ctrl><ENTER>
em vez de <ENTER>
| (%i55) | A : entermatrix(2,2); |
Created with wxMaxima.