科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言Julia及MWORKS實(shí)踐 課件 13-模塊

四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1模塊定義：模塊是一個(gè)獨(dú)立的工作空間，在當(dāng)前模型中引入了新的作用域。特點(diǎn)：模塊內(nèi)的變量不會(huì)與外界的變量發(fā)生沖突;不同模塊內(nèi)，相同名稱的變量也不沖突。模塊A模塊B當(dāng)前模塊（頂層模塊）變量a變量b變量a變量c變量a、b、c四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.1創(chuàng)建模塊創(chuàng)建模塊：以moduleName…end形式創(chuàng)建一個(gè)模塊。例如，創(chuàng)建名為MySin的模塊計(jì)算正弦函數(shù)：moduleMySinx=0:0.01:2*pi;y=sin.(x);end

模塊內(nèi)部命令模塊名稱模塊命名關(guān)鍵詞模塊結(jié)束關(guān)鍵詞Syslab程序運(yùn)行結(jié)果：Main.MySinMain是頂層模塊四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.1創(chuàng)建模塊模塊中可以包含函數(shù)、文件和子模塊。moduleMyTrig_funexportMySin1,MyCos1MySin1(x)=sin(x);MyCos1(x)=cos(x);MyTan1(x)=tan(x);end創(chuàng)建名為MyTrig_fun的模塊，包含3個(gè)函數(shù)。export：加載模塊后，將函數(shù)MySin1和MyCos1導(dǎo)出到Main模塊的工作區(qū)。3個(gè)函數(shù)Syslab程序運(yùn)行結(jié)果為：Main.MyTrig_fun四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.1創(chuàng)建模塊創(chuàng)建名為MyModule1的模塊，包含2個(gè)腳本文件。moduleMyModule1include("Sysfile1.jl");include("Sysfile2.jl");endinclude：加載腳本文件，程序中下劃線表示文件鏈接，使用“Ctrl+單擊”跳轉(zhuǎn)打開(kāi)該文件。。Syslab程序運(yùn)行結(jié)果：Main.MyModule1四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.1創(chuàng)建模塊創(chuàng)建名為MyModule2.jl的腳本文件，包含SysModule1、SysModule2和SysModule3三個(gè)模塊。moduleSysModule1mysin(x)=sin(x);end

moduleSysModule2include("Sysfile1.jl");x=1;end

moduleSysModule3include("Sysfile2.jl");x=2;endSyslab程序運(yùn)行結(jié)果為：Main.SysModule3模塊1模塊2模塊3命令行會(huì)輸出最后一行語(yǔ)句執(zhí)行結(jié)果最后一行語(yǔ)句為創(chuàng)建模SysModule3的結(jié)束關(guān)鍵詞end。四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.1創(chuàng)建模塊創(chuàng)建名為MyModule3的模塊，包含Sub1和Sub2兩個(gè)子模塊。Syslab程序運(yùn)行結(jié)果為：Main.MyModule3子模塊1子模塊2moduleMyModule3moduleSub1exportmysinmysin(x)=sin(x);endmoduleSub2mycos(x)=cos(x);endend四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.2加載模塊用include加載MySin模塊采用關(guān)鍵詞include、import和using關(guān)鍵詞加載模塊。moduleMySinx=0:0.01:2*pi;y=sin.(x);end

include("MySin.jl")創(chuàng)建模塊加載模塊Syslab程序運(yùn)行結(jié)果為：Main.MySinInclude將MySin模塊加載到Main頂層模塊。四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.2加載模塊用import或using加載MySin模塊時(shí)，先用push!(LOAD_PATH,”.”)加載模塊路徑，然后加載模塊。Syslab程序運(yùn)行結(jié)果為：[Info:PrecompilingMySin[top-level]moduleMySinx=0:0.01:2*pi;y=sin.(x);end

push!(LOAD_PATH,".")importMySin創(chuàng)建模塊加載模塊加載模塊路徑用import或using首次加載模塊時(shí)，對(duì)模塊預(yù)編譯,再次加載該模塊無(wú)需編譯。通過(guò)預(yù)編譯減少程序運(yùn)行時(shí)間。四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.2加載模塊注意：當(dāng)一個(gè)文件包含多個(gè)模塊或者文件名與模塊名不一致時(shí)，只能使用include加載模塊。例如：moduleSysModule1mysin(x)=sin(x);end

moduleSysModule2include("Sysfile1.jl");x=1;end

moduleSysModule3include("Sysfile2.jl");x=2;endmoduleMySinx=0:0.01:2*pi;y=sin.(x);end

MyModule2.jl文件MySin.jl文件重命名為MySin1.jl四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.3導(dǎo)出列表using加載MyTrig_fun，export導(dǎo)出MySin1和MyCos1，并計(jì)算MySin1(0)。導(dǎo)出列表是指將模塊中的變量和函數(shù)等導(dǎo)出到Main模塊，根據(jù)變量和函數(shù)在模塊中的路徑導(dǎo)出，或者在模塊內(nèi)部用關(guān)鍵詞export導(dǎo)出。moduleMyTrig_funexportMySin1,MyCos1MySin1(x)=sin(x);MyCos1(x)=cos(x);MyTan1(x)=tan(x);endSyslab模塊加載程序及運(yùn)行結(jié)果為：julia>

push!(LOAD_PATH,".")julia>usingMyTrig_funjulia>MySin1(0)0.0注意：使用import加載模塊時(shí)，export關(guān)鍵詞無(wú)效。四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.3導(dǎo)出列表用import加載MyTrig_fun模塊，導(dǎo)出并調(diào)用模塊內(nèi)部函數(shù)。julia>importMyTrig_funjulia>MyTrig_fun.MySin1(0)0.0julia>importMyTrig_fun:MySin1,MyTan1julia>MySin1(0)+MyTan1(0)0.0方式1：模塊名.模塊內(nèi)部的函數(shù)名方式2：import模塊名:函數(shù)名1,函數(shù)名2注意：“using模塊名:模塊名”與“import模塊名”等價(jià)，例如usingMyTrig_fun:MyTrig_fun與importMyTrig_fun四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.3導(dǎo)出列表使用as關(guān)鍵詞對(duì)模塊導(dǎo)出的變量重命名。moduleMyModuleAx=[1

2

3;4

5

6;7

8

9];endmoduleMyModuleBx=ones(3,3);endpush!(LOAD_PATH,".")usingMyModuleA:xasA_xusingMyModuleB:xasB_xA_x+B_xSyslab程序運(yùn)行結(jié)果為：[Info:PrecompilingMyModuleA[top-level][Info:PrecompilingMyModuleB[top-level]3×3Matrix{Float64}:2.03.04.05.06.07.08.09.010.0兩個(gè)模塊的x導(dǎo)出到Main模塊后變量名沖突。使用“using模塊名:變量名as新變量名”重命名四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.4調(diào)用模塊的路徑模塊內(nèi)部有多個(gè)模塊時(shí)，需要根據(jù)子模塊的路徑加載到當(dāng)前模塊。Julia支持絕對(duì)路徑和相對(duì)路徑加載在模塊。絕對(duì)路徑一般為“父模塊.子模塊”。moduleMyModule3moduleSub1exportmysinmysin(x)=sin(x);endmoduleSub2mycos(x)=cos(x);endendSyslab程序運(yùn)行結(jié)果為：julia>usingMyModule3.Sub1julia>mysin(0)0.0julia>usingMyModule3.Sub2julia>Sub2.mycos(0)1.0四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.4調(diào)用模塊的路徑Syslab程序運(yùn)行結(jié)果為：julia>usingMyModule5julia>mysin(0)0.0julia>MyModule5.Sub2.mysin_tan(0)0.0省略父模塊名稱，以“.子模塊名稱”相對(duì)路徑調(diào)用子模塊。moduleMyModule5moduleSub1exportmysin

#將mysin函數(shù)導(dǎo)出至父模塊MyModule5mysin(x)=sin(x)endusing.Sub1

#將Sub1模塊加載至父模塊MyModule5exportmysin

#將Sub1模塊中mysin函數(shù)導(dǎo)出父模塊moduleSub2import..Sub1.mysin#相對(duì)路徑，..與Main.MyModule5.等價(jià)exportmysin_tan

#將mysin_tan函數(shù)導(dǎo)出至父模塊MyModule5mysin_tan(x)=mysin(x)+tan(x)endend

注意：未在父模塊中使用using加載sub2,mysin_tan仍在Sub2模塊中。四、Julia語(yǔ)言進(jìn)階4.1.5預(yù)編譯機(jī)制使用using或import加載模塊時(shí)，Syslab默認(rèn)對(duì)模塊預(yù)編譯，即在模塊運(yùn)行前對(duì)程序進(jìn)行編譯以提升程序運(yùn)行效率。特點(diǎn)1：首次加載模塊時(shí)預(yù)編譯并產(chǎn)生緩存文件。特點(diǎn)2：僅對(duì)模塊