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错误 #450

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maple 软件如何封装计算功能

李立奎3 个月 之前添加. 更新于 3 个月 之前.

状态:
新建
优先级:
普通
指派给:
-
开始日期:
2025-10-13
计划完成日期:
% 完成:

0%

预期时间:
#2:

描述

在 Maple 中封装计算功能,常见且推荐的做法是使用 模块(module)。模块可以把一组相关的函数、数据、甚至局部变量打包在一起,实现“信息隐藏”与“接口暴露”,相当于一个小型“对象”或“包”。下面给出从简单到进阶的几种写法,您可以根据需求选用。


一、最小可运行示例:把四则运算做成一个“计算器”模块

Calc := module()
    option package;          # 让 Maple 把它当包加载,可省略
    export add, subtract, multiply, divide;   # 对外可见的接口
    local  priv;                              # 仅模块内部可见

    add      := (a,b) -> a + b;
    subtract := (a,b) -> a - b;
    multiply := (a,b) -> a * b;
    divide   := (a,b) -> `if`(b=0, error("division by zero"), a/b);

    priv := x -> x^2;        # 内部辅助函数,外部无法调用
end module;

使用:

Calc:-add(3,4);        # 返回 7
with(Calc):
divide(10,2);          # 返回 5

二、带“记忆”的模块:每次调用把中间结果存起来

Accumulator := module()
    export add, get, reset;
    local  total;

    total := 0;                       # 初始值

    add   := proc(x)
        total := total + x;
        return total;
    end proc;

    get   := () -> total;
    reset := () -> total := 0;
end module;

调用:

Accumulator:-add(5);   # 5
Accumulator:-add(7);   # 12
Accumulator:-get();    # 12

三、把“计算函数”本身作为参数传进去——实现“策略模式”

Strategy := module()
    export make_solver;
    local  default_func;

    default_func := x -> x^2 + 3*x + 1;

    make_solver := proc(f := default_func)
        return proc(x)   # 返回一个“闭包”
            local y;
            y := f(x);
            printf("f(%a) = %a\n", x, y);
            return y;
        end proc;
    end proc;
end module:

使用:

solver := Strategy:-make_solver();        # 用默认函数
solver(2);                                # f(2) = 11

my_sin   := t -> sin(t*Pi);
solver2  := Strategy:-make_solver(my_sin);
solver2(0.5);                             # f(0.5) = 1

四、与 MapleSim 联合:把模块导出成自定义元件
如果您的计算需要最终在 MapleSim 里作为“元件”复用,只需:

  1. 在 Maple 工作表里把算法写成模块(如上)。
  2. 打开 MapleSim → Add Apps → Custom Component
  3. 在“Equations”区域直接调用模块导出的函数,例如
    y := MyPkg:-myfunc(t, u);
  4. 定义好输入/输出端口后点击 Generate MapleSim Component,MapleSim 会自动把模块打包成一个新的库元件,以后可以像电阻、电机一样拖拽复用 。

五、发布给别人:保存为 .mla

savelib('Calc');   # 把 Calc 模块写进默认库

下次任何工作表只需:

with(Calc):
add(1,2);

一句话总结
“模块 + export/local + option package” 就是 Maple 里封装计算功能的标准姿势:

  • 想隐藏细节 → 用 local
  • 想暴露接口 → 用 export
  • 想反复调用 → 用 savelib 生成 .mla
  • 想给 MapleSim 用 → 在 Custom Component 里直接调模块函数

按上面模板改几行代码,就能把任何脚本级别的计算逻辑升级成可复用、可发布、可图形化的“ Maple 包”。

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