Octave

援引自Octave 官网:

GNU Octave 是一种解释性的高级程序设计语言, 主要应用在数值计算领域。其拥有线性和非线性问题求解，以及执行其他数值分析的能力，还为数据可视化与数据操作提供了丰富的图形功能。 Octave通常的使用方式是交互式命令行，但其也可以用来编写非交互式程序。 Octave语言与Matlab非常相似，因此在两个平台编写的大部分程序都可以很容易移植。

安装[编辑 | 编辑源代码]

安装 octave^包软件包。

打开GUI界面octave --gui ,或者打开命令行界面octave-cli

其他可供选择的图形界面[编辑 | 编辑源代码]

默认的 octave 图形界面已经包含在了 octave^包软件包中。除此之外，你还可以选择使用下列非官方的图形界面：

Cantor — 一个图形用户界面，其后端的数学运算可以由以下软件之一提供 (Scilab, Maxima, Octave, R, Julia and others).

https://edu.kde.org/cantor/ || cantor^包

JupyterLab — 一个基于浏览器的交互式环境，支持多种语言作为后端，也包括Octave。

https://github.com/jupyterlab/jupyterlab || jupyterlab^包+jupyter-octave_kernel^AUR

性能[编辑 | 编辑源代码]

Octave默认使用blas^包包进行线性代数计算。然而blas的实现并未利用到现代CPU的指令集。blas-openblas^包作为blas的直接替代，安装该包可提升计算性能。根据硬件配置可选择其它BLAS实现，Intel处理器可安装intel-oneapi-mkl^包包，NVIDIA图形处理器可安装cuda^包。

下面的代码估计了不同情况下计算NxN矩阵乘法的性能，以GFLOPS计：

test_program.m

N = 4096;
 A = single(rand(N, N));
 B = single(rand(N, N));
 start = clock();
 C = A * B;
 elapsedTime = etime(clock(), start);
 gFlops = 2 * N * N * N / (elapsedTime * 1e9)

在Intel Core i7-9750H上运行该代码：

octave ~/test_program.m

gFlops = 3.7222

安装openblas后，以单线程运行该代码：

OMP_NUM_THREADS=1 octave ~/test_program.m

gFlops = 121.55

使用全部12个线程运行该代码：

OMP_NUM_THREADS=12 octave ~/test_program.m

gFlops = 281.33

Octave-Forge[编辑 | 编辑源代码]

Octave提供一系列的外部包，类似于Matlab的工具箱, 参见 Octave-Forge.完整包列表参见这里.

这些外部包可以 #通过Octave自带安装器安装或者 #通过AUR安装.

通过Octave自带安装器安装[编辑 | 编辑源代码]

外部包可以通过Octave自带安装器进行管理。一般情况下他们会被安装到 ~/octave, 当使用-global选项的时候会被安装到一个系统目录。

安装一个外部包：

octave:1> pkg install -forge packagename

注意： 一些外部包, 例如 control, 需要 gcc-fortran^包包来进行编译和安装

卸载一个外部包:

octave:3> pkg uninstall packagename

一些包可以被Octave自动加载，对于那些没有自动加载的包:

octave:4> pkg load packagename

不推荐加载全部的包，这可能会影响性能并造成命名冲突。如果需要加载全部包，可以调用：

octave:5> cellfun (@(x) pkg ("load", x.name), pkg ("list"));

通过pkg list可以查看被加载的包,已加载的包会带有星号.

一个确保所有包都在Octave启动时加载的方法:

/usr/share/octave/site/m/startup/octaverc

## System-wide startup file for Octave.
##
## This file should contain any commands that should be executed each
## time Octave starts for every user at this site. 
 pkg load all

通过AUR安装[编辑 | 编辑源代码]

一些包可以在AUR (search packages)中找到.

适用于 Arch 的 Octave-forge 可以通过 Octave-forge helper scripts for Archlinux 实现半自动更新.

绘制图表[编辑 | 编辑源代码]

Qt是默认的绘图后端:

>> available_graphics_toolkits
ans =
{
  [1,1] = fltk
  [1,2] = qt
}
>> graphics_toolkit
ans = qt

你也可以选择FLTK,或者gnuplot^包然后通过以下命令切换绘图后端:

>> graphics_toolkit("gnuplot");

将它添加进~/.octaverc以使变更一直有效.

读取电子表格[编辑 | 编辑源代码]

你可以使用odsread或者xlsread打开.ods, .xls以及.xlsx格式的文件,这需要安装octave-io^AUR包:

octave:1> odsread('myfile.ods');
octave:1> xlsread('myfile.xls');
octave:1> xlsread('myfile.xlsx');

转换成CSV格式[编辑 | 编辑源代码]

也可以先使用LibreOffice Calc (不超过1024列)或Calligra Sheets(calligra^包,不超过32768列)把电子表格转换.csv格式.

待转换完成后您可以使用Octave内置函数csvread来读取.csv格式文件:

octave:1> csvread('myfile.csv');

疑难解答[编辑 | 编辑源代码]

Zsh Undecodable Token[编辑 | 编辑源代码]

如果显示了下面的错误：

undecodable token: b(hex)[23m

安装grml-zsh-config^包并重新登录。

vi Mode Undecodable Token[编辑 | 编辑源代码]

为vi-mode模式配置.inputrc的用户，例如使用下列配置的：

~/.inputrc

$include /etc/inputrc
set editing-mode vi
$if mode=vi

set show-mode-in-prompt on
set vi-ins-mode-string \1\e[6 q\2
set vi-cmd-mode-string \1\e[2 q\2

set keymap vi-command
# these are for vi-command mode
Control-l: clear-screen
Control-a: beginning-of-line

set keymap vi-insert
# these are for vi-insert mode
Control-l: clear-screen
Control-a: beginning-of-line

$endif

可能会遇到Octave图形用户界面命令行提示q>> undecodable token: \001b(hex)[6\0020(hex). 为Octave关闭show-mode-in-prompt设置可解决该问题，将上例的.inputrc改为：

~/.inputrc

$include /etc/inputrc
set editing-mode vi
$if mode=vi

$if Octave
set show-mode-in-prompt off
$else
set show-mode-in-prompt on
set vi-ins-mode-string \1\e[6 q\2
set vi-cmd-mode-string \1\e[2 q\2

set keymap vi-command
# these are for vi-command mode
Control-l: clear-screen
Control-a: beginning-of-line

set keymap vi-insert
# these are for vi-insert mode
Control-l: clear-screen
Control-a: beginning-of-line
$endif

$endif

另见[编辑 | 编辑源代码]

Wikipedia:GNU Octave