Programação em Matlab. Apenas Âmbito e Erros de programação

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1 Programação em Matlab Apenas Âmbito e Erros de programação

2 Âmbito O âmbito de um identificador é o conjunto das regiões de código dentro das quais esse identificador pode ser usado. Uma variável definida dentro de um script, ou na janela de comandos (JC), está em âmbito, i.e., pode ser usada, em qualquer outro script, ou na JC. Um identificador definido dentro de uma função diz-se que tem âmbito local. Está em âmbito desde o ponto da sua definição até ao fim da função. Um parâmetro de uma função está em âmbito a partir do início do corpo da função. Em geral, numa função, não se pode usar (o identificador de) uma variável definida fora dessa função.

3 Variável global Quando uma variável pode ser partilhada pelas várias funções de um programa, sem ser passada como argumento, diz-se que é uma variável global. De um modo geral, o uso de variáveis globais é considerado má programação. É boa prática substituir os scripts por funções sem parâmetros, evitando assim os inconvenientes associados ao facto de as variáveis serem partilhadas entre scripts e entre estes e a janela de comandos.

4 Variável persistente Quando uma variável permanece viva entre diferentes invocações de uma função diz-se que é uma variável persistente. permanece.m function permanece %permanece Incrementa a variável persistente contador. persistent contador if isempty(contador) contador = 0; end contador = contador + 1; fprintf('o valor do contador é %d.\n', contador) end >> permanece O valor do contador é 1. >> permanece O valor do contador é 2.

5 Tempo de vida O tempo de vida de uma variável é o período de tempo, ao longo do percurso de execução de um algoritmo, durante o qual o valor da variável pode ser usado. Uma variável definida no (base) workspace existe enquanto não for apagada (explicita ou implicitamente), ou até se terminar a sessão. Em geral, uma variável definida numa função existe enquanto não terminar a execução dessa função.

6 Erros em programação (Bugs) Em programação, os erros são divididos em três tipos: Erros de sintaxe. Erros de execução (runtime errors). Erros de semântica (ou de lógica). É habitual designar os erros de programação por bugs. Em geral, as situações que provocam erro são dependentes da linguagem, e o tipo de erro também. Uma situação que provoca um dado erro numa linguagem pode não provocar erro noutra.

7 Erros de sintaxe Os erros de sintaxe são provocados quando o interpretador/compilador não consegue traduzir o código fonte. Ocorrem, portanto, quando há desrespeito pela sintaxe estabelecida na linguagem. No Matlab, quando há um erro sintáctico, a execução do programa aborta. Exemplos: >> 5 = a; 5 = a; Error: The expression to the left of the equals sign is not a valid target for an assignment. >> minhacidade = 'Lisboa; minhacidade = 'Lisboa; Error: A MATLAB string constant is not terminated properly.

8 Erros de execução (Runtime errors) Os erros de execução são provocados quando o computador não consegue executar o código, apesar deste ter sido traduzido com sucesso. No Matlab, quando há um erro de execução, a execução do programa aborta. Em geral, ou têm origem em código mal concebido, ou em utilização imprevista do código. Exemplo de utilização imprevista: >> load dados % o ficheiro dados.mat não está na pasta Error using load Unable to read file 'dados': no such file or directory. >> continua com um script mal concebido

9 Erros de execução (Runtime errors) codigo_mal_concebido.m v = [1.23, 2.34, 3.45]; for i = 1:4 % Aqui deveria estar: for i = 1:length(v) disp( v(i) ) end >> codigo_mal_concebido disp('cheguei aqui!') Attempted to access v(4); index out of bounds because numel(v)=3. Error in codigo_mal_concebido (line 4) disp( v(i) ) >>

10 Erros de semântica Os erros de semântica (ou de lógica) são provocados quando, apesar da execução do código ter decorrido sem problemas, os resultados obtidos estão errados. Quando um erro semântico ocorre no Matlab, este não detecta nada. Em geral, ou são provocados por um engano do programador que redundou em código legítimo; ou são provocados pela ignorância/esquecimento do programador relativamente aos efeitos do código que escreveu. Exemplo de engano do programador: >> receita = ; >> despesa = ; >> lucro = despesa - receita;

11 Erros de aproximação Entre os erros de semântica, os erros de aproximação assumem particular importância porque podem nunca ser detectados. Exemplos de ignorância/esquecimento: >> sin(pi) == == 0.1 ans = 0 >> factorial(250) ans = Inf

12 Depuração de erros (Debugging) Técnicas para correcção de erros (depuração ou debugging): Monitorização (tracing) Usando o comando echo >> echo <nome da função> on/off Incluindo no código impressões temporárias para a JC Execução com pontos de paragem (breakpoints) Usando a interface gráfica do Matlab Usando os comandos dbstop, dbcont, e dbquit Utilização de versões simplificadas das funções (function stubs) Utilização de células de código (nos scripts)