1 Octave 简要介绍

GNU Octave 是主要用于数值计算的高级语言。主要用于求解线性或者非线性方程，数值线性代数，统计分析，及其他数学计算。也可以被用于面向批量的自动数据处理语言。

当前版本的 GNU Octave 是在一个 GUI 里面运行。GUI 包括一个集成开发工具（IDE）。IDE 包括一个具有语法高亮的代码编辑器，内置调试器，文档浏览器，和语言解释器。也可以使用命令行界面的 Octave。

GNU Octave 是自由发布的软件。

本文档全面介绍 GNU Octave 的安装，运行，使用和扩展。另外的章节介绍如何报bug和如何contribute。

本文档对应于 Octave 4.2.1

1.1 运行 Octave

多数系统上，运行 Octave 。它启动了 GUI。遇到异常情况，可以用 Control-c 停止 Octave 运行。

退出 Octave，使用 quit 或者 exit。

在支持 job 控制的系统上，你可以挂起 Octave 通过发送一个 SIGTSTP 信号，通过 control-z。

1.2 简单示例

1.2.1 基本运算

Octave 基本运算包括 + - * /， 幂运算(^)，自然对数/指数 (log/exp) ，三角函数 (sin, cos, ... )。另外，Octave 能实数实数和虚数。另外，一些数学常数（如e，π）也有定义。例如，验证欧拉公式： e^(i π) = -1。

>> exp(i*pi)

1.2.2 创建矩阵

>>A = [ 1, 1, 2; 3, 5, 8; 13, 21, 34 ]

A =

    1    1    2
    3    5    8
   13   21   34

Octave 用逗号或者空格来分隔行里面的元素。用分号或者回车来分隔每个行。

如果语句后面不加分号，则打印该变量，否则不打印。

创建一个随机的3行2列的数组：

>> B = rand (3, 2)
B =

   0.62784   0.21485
   0.93834   0.76355
   0.55626   0.71605

如果不打印B，则使用 B = rand (3, 2)；如果需要单独打印B，则直接输出B：

>> B

1.2.3 矩阵算数

数乘： 2 * B

矩阵乘法：A * B

转置： A'

矩阵逆 ： inv (A)

1.2.4 求解线性方程组

x = A \ b

相当于：

x = inv (A) * b

如果 A 不可逆，则 Octave 打印一个警告并返回最小的 norm 解。

1.2.5 微积分方程

Octave 内置求解非线性微分方程： dx/dt = f (x, t) ，初值： x(t=t0) = x0.

解这样的方程，首先需要提供 f 的定义。如：

>> function xdot = f (x, t)
r = 0.25;
k = 1.4;
a = 1.5;
b = 0.16;
c = 0.9;
d = 0.8;
xdot(1) = r*x(1)*(1 - x(1)/k) - a*x(1)*x(2)/(1 + b*x(1));
xdot(2) = c*a*x(1)*x(2)/(1 + b*x(1)) - d*x(2);
endfunction

定义 x0：

x0 = [1; 2];

初始化t：

t = linspace (0, 50, 200)';

解方程：

x = lsode ("f", x0, t);

1.2.6 图形输出

>>plot(t, x)

打印画出的图形：

>>print -dpdf foo.pdf

打印更多功能：

help print

1.2.7 帮助和文档

help --list 列出所有的帮助命令。

help plot 查找一个具体命令的帮助文档

1.2.8 编辑

1.3 习惯

2 开始

本章介绍 Octave 的基本功能。

2.1 从命令行启动 Octave

无参数运行 octave

有参数运行 octave xxx.m 执行该文件

帮助： octave -- help

或者： octave - h

2.2 退出 Octave

退出 octave 使用 exit 或者 quit 命令，他们一样。和启动一样，退出也可以带一个脚本。退出期间，octave 在load path 中搜索脚本 finish.m。可以把保存工作变量和清理临时文件的事情放在里边。如果需要在退出期间执行额外的功能，使用 atexit 命令：

命令如下：

: exit

: exit (status)

: quit

: quit (status)

: atexit (fcn)

: atexit (fcn, flag)

例如：

function last_words ()
  disp ("Bye bye");
endfunction
atexit ("last_words");

参数 flag 控制是否注册和注销该函数。注销的函数，在octave退出的时候将不再调用。

注意，注册多次需要注销多次才起作用。

: help name

: help --list

: help .

: help

: doc function_name

: doc

: lookfor str

: lookfor -all str

: [fcn, help1str] = lookfor (str)

: [fcn, help1str] = lookfor ("-all", str)

: news

: news package

: info ()

: warranty ()

: val = info_file ()

: old_val = info_file (new_val)

: info_file (new_val, "local")

: val = info_program ()

: old_val = info_program (new_val)

: info_program (new_val, "local")

: val = makeinfo_program ()

: old_val = makeinfo_program (new_val)

: makeinfo_program (new_val, "local")

: val = texi_macros_file ()

: old_val = texi_macros_file (new_val)

: texi_macros_file (new_val, "local")

: val = doc_cache_file ()

: old_val = doc_cache_file (new_val)

: doc_cache_file (new_val, "local")

: val = built_in_docstrings_file ()

: old_val = built_in_docstrings_file (new_val)

: built_in_docstrings_file (new_val, "local")

: val = suppress_verbose_help_message ()

: old_val = suppress_verbose_help_message (new_val)

: suppress_verbose_help_message (new_val, "local")

: doc_cache_create (out_file, directory)

: doc_cache_create (out_file)

: doc_cache_create ()

: [text, format] = get_help_text (name)

: [text, format] = get_help_text_from_file (fname)

: text = get_first_help_sentence (name)

: text = get_first_help_sentence (name, max_len)

: [text, status] = get_first_help_sentence (…)

2.4 命令行编辑

2.5 Octave 如何报错

2.6 执行 Octave 程序

使用 '#!' 脚本机制可以编写自包含的 Octave 脚本。例如：文件 hello

#! octave-interpreter-name -qf
# a sample Octave program
printf ("Hello, world!\n");

运行：

octave hello

2.7 注释

单行：用 # 或者 %

块注释：#{ #} 或者 %{ %}