Ochiailab Tips: pythonのすゝめ

2016年8月24日水曜日

pythonのすゝめ

最大限楽をしたい．
誰もが思い描く人生だと思います．

本稿では，これまで出来る限り楽をして生きてきた僕が，
楽をしてプログラムを書く一つの方法を提案します．

その方法は...

Pythonを使おう！

pythonを使うメリットとしては，比較的学習コストが低く，簡単にコーディングができるという点が挙げられます．

一言で言えば，
「気が向いたらpython使ってみたらどうでしょうか．」
という記事であります．

pythonの基本事項を列挙します．
・ファイルの拡張子は「.py」
・変数定義，型宣言はいらない．
・さらに文末のセミコロン「;」もいらない．
・コンパイルなしで実行できる．
・c言語での{}はインデントで表現する．
・ちなみにコメントアウトは「#」

既に投稿されている記事（ターミナルを電卓化）で，pythonをターミナル上で電卓として使用する方法がありました．
今回はこれをちょっと拡張して，
AWGNチャネルでのBPSK変調BER特性（理論値）
を出力してみます．

########################
# bpsk.py
########################

import math

f1 = open('bpsk_ber.txt', 'w')

for i in range(0, 11):

    EbN0 = pow(10, (i/10.0))
    BER = (1.0 / 2.0) * math.erfc( math.sqrt(EbN0) )
    
    print i, BER
    print >> f1, i, BER

f1.close()

さて，これであとは実行するだけです．
ターミナル上で

python bpsk.py

と入力しましょう．
これだけで結果が一発で表示されます．
早すぎる，超便利．

以下，詳しく説明していきます．

(1) import math

C言語 --> #include <math.h>

全く同義ですが，mathにある関数を用いる際は，
"math.func()"のように"math."を関数名の前に書く必要があります．
サンプルプログラムでは，
"math.erfc()"
を使っていますよね．

(2) for i in range(0, 11):

C言語 --> for(i = 0; i < 11; i++)

これも同義です．
しかし，forの範囲がインデントによって管理されることに注意です．
今回のプログラムでは，

    EbN0 = pow(10, (i/10.0))
    BER = (1.0 / 2.0) * math.erfc( math.sqrt(EbN0) )
    
    print i, BER
    print >> f1, i, BER

がforの中身です．

(3) prinf i, BER

C言語 --> printf("%lf %lf\n", i, BER);

もうこんなの見たらC言語書いてられません．
めちゃくちゃシンプルです．

(4) printf >> f1, i, BER

C言語 --> fprintf(f1, "%lf %lf\n", i, BER);

これも楽ちん．

！最後にpythonを使うにあたって注意！
大規模なシミュレーションには向きません．
実行速度は遥かにC言語の方が速いので，普段の研究ではなかなか使えないかと．
筆者は理論値を出すときや，数値計算で使ってます．

何事もトレードオフですね．

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