MATHEMATICA 教程

外部程序

在大部分计算机系统中，可以在 Mathematica 中执行外部程序或命令. 经常需要把 Mathematica 中产生的表达式送入外部程序，或将外部程序的结果读入 Mathematica.

Mathematica 支持与外部程序通讯的两种基本形式： 有结构的 和 非结构化的.

结构化通讯	用 MathLink 将表达式转换为与 MathLink 相容的外部程序
非结构化通讯	用文件读写操作转换通常的文本

Mathematica 与外部程序通讯的两种类型.

结构化通讯的思想是将完整的 Mathematica 表达式转换为外部程序. 处理这些对象的结构化通讯的基础是在 "MathLink 和外部程序的通讯" 中讨论的 MathLink 系统.

非结构化通讯就是向外部程序发送或从外部程序接受常用文本. 其基本思想是将外部程序当作文件去处理，并且支持相同的读写操作.

<<file	读入文件
<<"!command"	运行外部命令，并读入其产生的输出
expr>>"!command"	把 expr 的文本形式作为外部命令的输入
ReadList["!command",Number]	运行外部命令，并读入其产生的数字列表

与外部程序通讯的一些方法.

一般情况下，在使用普通文件名时，Mathematica 用! 给出管道，并以外部命令的方式写出. 使用这个管道时，Mathematica 就执行该外部命令，并由此发送或接收文本.

这里将从 FactorInteger 得到的结果发送到外部程序

. 在许多Unix系统中，这个程序产生一个打印输出.

In[1]:=

这里执行外部程序

，然后将这个结果作为 Mathematica 的输入.

In[2]:=

Out[2]=

使用基于文本的界面，把

放在一行的起始处会使该行的其余部分作为外部命令执行.

是一个打印数字及其平方的外部程序.

In[1]:= !squares 4

1  1
2  4
3  9
4  16

这里运行外部命令

，然后从产生的输出读入数据.

In[3]:=

Out[3]=

要注意的一点是有可能丢掉

或

右端管道名两边的双引号，如果这个名称中没有空格或其它特殊符号时，该错误可能会侥幸不被发现.

Mathematica 中的管道为和外部程序的非结构化通讯提供了非常一般的机制. 在许多计算机系统中，Mathematica 管道使用操作系统中管道机制实现；然而，在一些情况中，则使用其它进程间的通讯机制. Mathematica 中非结构化通讯的一个限制是给出的管道仅能用于输入或输出，而不是同时用于它们两者. 为了进行双向通讯，必须用 MathLink.

即使对非结构化通讯，也可以用"临时文件"进行更复杂的安排. 其基本思想是将数据写入一个文件，然后按需要读取它.

OpenWrite[]

打开一个在计算机系统中默认区域中的具有唯一名称的临时文件

打开一个"临时文件".

尤其在使用临时文件时，不明确地向 Mathematica 发送或从 Mathematica 接收数据能够执行外部命令是有用的. 这可以用 Mathematica 函数 Run 来实现.

Run["command",arg₁,...]

在 Mathematica 中执行外部命令

无输入输出地执行外部命令.

执行外部 UNIX 命令

. 返回值是操作系统的退出代码.

In[4]:=

Out[4]=

在使用 Run 时要注意不能用有! 的命令. Run 简单地取出所指定变量的文本形式，用空格将它们连接在一起，将所得字符串结果按外部命令去执行.

重要的一点是要知道 Run 不"捕获"从外部命令所产生的输出. 结果，这个输出的去向完全由所用的操作系统确定. 同样，Run 也不向外部命令提供输出，这意味着该命令从所用的操作系统的机理得到输入. 有时，外部命令也可以访问 Mathematica 本身使用的输入、输出流. 这在有些情况中是期望的. 但在前端中使用 Mathematica 时，这可能引起很大麻烦.

RunThrough["command",expr]

运行 command，将 expr 作为输入，并将输出读入 Mathematica

通过外部程序运行 Mathematica 表达式.

在前面讨论过的