GrADSスクリプトのTips

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  • 初めてGrADSを使う人向けの内容ではありませんので、初学者は他の方が作ったページを参照してください。
  • スクリプト以外に関してはGrADSのTipsをご覧下さい。
  • このTipsは本講座メンバーをはじめ様々な方々の協力・助言・激励によって作成されたものです。
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目次

• 基本
  • スクリプトを実行する
  • 行をコメントアウトする
  • 一行に複数のコマンドを記述する
• 表示
  • 文字列を表示する
• 変数
  • 変数を使う
  • 変数の内容を表示する
  • 配列を使う
  • コマンドの結果を表示する
• 条件分岐
  • 条件によって処理を分岐する
• 繰り返し
  • while文
  • whileループから脱出する
  • whileループの先頭に処理を移す
• 演算子
  • 一覧表
• 組み込み関数
  • 三角関数を計算する
  • 自然対数を計算する
  • 常用対数を計算する
  • 指数関数を計算する
  • 指数関数(exp)を計算する
  • 平方根を計算する
  • 絶対値を計算する
  • 余りを計算する
  • 余りの整数部分を計算する
  • 小数を最も近い整数に直す
  • 小数を整数に直す(切捨て)
  • 文字列が整数か実数かを調べる
  • 文字列の長さを得る
  • 数値を整形する
  • 文字列を取り出す
  • 行を指定して文字列を取り出す
  • 空白で区切られた文字列から、n番目の文字列を取り出す
  • 空白で区切られた文字列から、n番目の文字列の位置を取得する
  • テキストファイルの読み込み
  • テキストファイルの書き込み
  • ファイルのクローズ
• 自作の関数
  • 関数の作成
• デフォルトのスクリプト
  • cbar.gs, cbarn.gs, cbarc.gs
  • font.gs
  • zoom.gs
• 応用例
  • 図の日付を描画する
  • ある物理量の最大値・最小値をファイルに保存する
• その他
  • 自作したスクリプトファイルはどこに置くべきか
  • 自作した関数を別ファイルにするには
  • スクリプトを明示的に終了する
  • バグ：NetCDFファイルとGridファイルは同時に開けない。
  • バグ：”e”と”+”の区別ができない（1.8系、1.9系）
• Link

基本

スクリプトを実行する

スクリプトを実行するには GrADsのrunコマンドを使います。

run ファイル名 [引数]

ただし引数は省略可能です。以下にスクリプトの例を示します。 1行目のコントロールファイル名と 2行目の変数名を適当なものに変更し、 test1.gsという名前で保存して実行してください。

test1.gs

'open wind.ctl'
'd u'

実行例

ga-> run test1.gs
ga-> 

これで画面に絵が表示されます。もし何も表示されない場合は、 test1.gsの ‘d u’ の後に改行が入っているかどうか確かめてみてください。 GrADsスクリプトでは末尾に改行が入っている行のみ実行されます。

GrADsスクリプトの拡張子（ファイル名の . の後の文字）は、ふつう gs （grads scriptの略） とします。 runの際には.gsを省略することができ、

ga-> run test1

でも上と同じように実行できます。ちなみにrunも省略可能で、

ga-> test1

でも動きます。

スクリプトの中身は、実行したいGrADsコマンドをシングルクオーテーション’ ‘で囲んで並べます。ダブルクオーテーション” “でも構いません。スクリプトを実行すると、上から順にコマンドが実行されていきます。

文法上は必ずしもコマンドを ‘ ‘ で囲む必要はありません。しかし、’ ‘で囲まないとスペースが無視されてしまいます。したがって、

test_good.gs

q

であればうまく動きますが、

test_bad.gs

q file

では

ga-> run test_bad.gs
Unknown command: qfile
ga->

とエラーが出ます。したがって、GrADsコマンドは全て’ ‘で囲むようにしたほうが良いでしょう。

行をコメントアウトする

コメントにしたい行の先頭(1桁目)に * をつけると、その行は無視されます。

'set lev 100'
*'set lev 1000'

必ず行の先頭に*をつけて下さい。 *の前に空白やタブが入っていても、エラーになります。

一行に複数のコマンドを記述する

“;”で区切ると一行に複数のコマンドを記述することができます。

• 例 ‘set lev 1000 1’ ; ‘set lat 50’ ; ‘set lon 135’

表示

文字列を表示する

say '文字列'
prompt '文字列'

sayは文字列を表示して改行しますが、promptは改行しません。

• (例)”Hello GrADS” と表示して改行する

say 'Hello GrADs'

変数

変数を使う

変数名=値

スクリプト内では文字列変数を扱うことができます。変数名は1～8文字のアルファベット又は数字を使うことができますが、1文字目は必ずアルファベットにします。

• (例)文字列”Eliassen Palm”を変数EPに格納する

EP='Eliassen Palm'

• (例)10.5をUに代入する

U=10.5

上のように、数値を代入する場合はクオーテーションを付ける必要はありません。

変数の内容を表示する

say 変数名
prompt 変数名

• (例)文字列”Hello”を変数に格納して表示する

word='Hello' 
say word

• (例)変数の内容と文字列を混ぜて表示する

name='ABC'
value=10
say 'name='name' value='value

配列を使う

変数名の末尾を”.数字”とすることで、配列的に変数を扱うことができます。

• (例)配列aを使う

i = 1
while( i <= 10 )
  a.i = i * i
  say a.i
  i = i + 1
endwhile
say a.3

ちなみに.の後は数字以外でも構いません。この場合は配列というよりhash変数的ですね。ただし、

a.red = 10
say a.red

のように直接使用することはできません。

color = 'red'
a.color = 10
say a.color

のように.の後を必ず変数にする必要があります。

なお、配列をたくさん取りすぎるとスクリプトがすごく重くなります。

i = 1
while( i < 100000 )
  a.i = i * i
  i = i + 1
endwhile

のようなスクリプトはお薦めできません。この処理だけでなく、この後の処理も非常に遅くなります。

コマンドの結果を表示する

say result

d や q dims などをスクリプト内に記述しても、コンソールには何も表示されません。本来表示される内容は、特殊変数resultに格納されます。

• (例)uを描画する(直接入力した場合と同じメッセージも表示)。

'd u'
say result

条件分岐

条件によって処理を分岐する

• (1)

if(条件式)
  処理
  ・・・
endif

• (2)

if(条件式)
  処理
  ・・・
else
  処理
  ・・・
endif

条件処理にはif～else～endifを使います。else～は省略可能ですが、endifは必ず付けて下さい。 なお、else ifに相当する文法はありません。

• (例)ifを使った処理(この例では “Good morning” と表示される)

switch=2
if(switch=1)
  say 'Hello'
else
  say 'Good evening'
endif

• (例)ifを使った処理(文字列でも条件分岐ができる例)

season='DJF'
if(season='DJF')
  say 'DJFです'
endif
if(season='JJA')
  say 'JJAです'
endif

繰り返し

while文

while(条件式)
  処理
  ・・・
endwhile

• (例) t=1～3までのUを重ねて表示する

i=1
while(i<=3)
  'set t 'i
  'd u'
  i=i+1
endwhile

whileループから脱出する

break

whileループの先頭に処理を移す

continue

演算子

一覧表

• (例)a=1またはb=1のときYesと表示する

if(a=1 | b=1)
   say 'Yes'
else
   say 'No'
endif

組み込み関数

• スクリプト用の組み込み関数。
• 引数としてスクリプト内で定義した文字列変数を与えることはできます。しかし（次元を持った）所謂GrADS変数を与えることはできませんのでご注意下さい。GrADS変数の場合はGrADS関数（ave, sinなど）を使ってください。
• 組み込み関数には”Intrinsic Functions”と”Math Functions”があります（違いはよく分かりませんが）
• Intrinsic Functions の一覧
  • strlen, sublin, subwrd, substr, read, write, close

三角関数を計算する

ret = math_sin(angle)
ret = math_cos(angle)
ret = math_tan(angle)
ret = math_asin(angle)
ret = math_acos(angle)
ret = math_atan(angle)
ret = math_atan2(angle, angle2)
ret = math_sinh(angle)
ret = math_cosh(angle)
ret = math_tanh(angle)
ret = math_asinh(angle)
ret = math_acosh(angle)
ret = math_atanh(angle)

自然対数を計算する

ret = math_log(num)

常用対数を計算する

ret = math_log10(num)

指数関数を計算する

ret = math_pow(num, exponent)

指数関数(exp)を計算する

ret = math_exp(exponent)

平方根を計算する

ret = math_sqrt(num)

絶対値を計算する

ret = math_abs(num)

余りを計算する

ret = math_fmod(num1, num2)

余りの整数部分を計算する

ret = math_mod(num1, num2)

小数を最も近い整数に直す

ret = math_nint(num)

小数を整数に直す(切捨て)

ret = math_int(num)

文字列が整数か実数かを調べる

ret = valnum(文字列)

• 戻り値(ret) 0文字列は実数ではない1文字列は整数である2文字列は整数ではないが実数である

文字列の長さを得る

ret = math_strlen(string)
ret = strlen(string)

• strlen()はVersion1.8以下では使えない?

数値を整形する

ret = math_format(format, num)

• (例)小数点第1位まで表示

pi = 3.141592
a = math_format('%.1f', pi)
say a

• (例)小数点第1位まで表示（全部で10桁になるように左側に空白を入れる）

pi = 3.141592
a = math_format('%10.1f', pi)
say a

• (例)符号を必ず付けて表示

pi = 3.141592
a = math_format('%+10.3f', pi)
say a

文字列を取り出す

ret = substr(string, start, length)

• stringが短すぎる場合、NULL（””）が返ります。

行を指定して文字列を取り出す

ret = sublin(string, n)

• stringの行数がnより小さい場合、NULL（””）が返ります。

空白で区切られた文字列から、n番目の文字列を取り出す

ret = subwrd(string, n)

• stringが短すぎる場合、NULL（””）が返ります。

空白で区切られた文字列から、n番目の文字列の位置を取得する

ret = wrdpos(string, int)

テキストファイルの読み込み

ret = read(filename)

retには2行の情報が返される。1行目がファイル状態、2行目にファイルの内容である。
ファイル状態は「0」で正常、「1」でエラー、「2」でファイルの最後まで来ています、などとなる。
一度のreadで1行分の情報しか読み取らないために、複数の行を読み取りたい場合は、複数回実行する必要がある。
以下サンプル。

(test.dat)
this data is test.dat
1.0 2.0 3.0
4.0 5.0 6.0

(サンプルスクリプト)
ret = read('test.dat')
a = sublin(ret,1)
b = sublin(ret,2)
say 'a is 'a
say 'b is 'b
ret = read('test.dat')
a = sublin(ret,1)
b = sublin(ret,2)
say 'a is 'a
say 'b is 'b

(結果)
a is 0
b is this data is test.dat
a is 0
b is 1.0 2.0 3.0

テキストファイルの書き込み

ret = write( filename, record )           <- 上書き
ret = write( filename, record, append )   <- 追記

appendを指定しない場合、最初のwriteで元のファイルが消えてしまうので注意が必要です。書き込みに成功すると0、失敗すると1又は8が返されます。

ファイルのクローズ

ret = close( filename )

writeで書き込んだファイルをreadで読む場合など、明示的なファイルのクローズが必要な場合に用います。

自作の関数

• スクリプト用の自作関数。

使いかたは組込み関数と基本的に同様ですが、使用前に

rc = gsfallow("on")

を実行しておく必要があります。

関数の作成

function 関数名(引数1, 引数2, ...)
...
return 戻り値

引数や戻り値は省略できます。

デフォルトのスクリプト

cbar.gs, cbarn.gs, cbarc.gs

カラーバーを表示する。「set gxout shaded」のときのみ有効。

ga-> cbar         //長方形
ga-> cbarn        //基本的に上と同じ、但し端が三角
ga-> cbarc        //隅に小さく

font.gs

font set に含まれる全てのフォントを表示する

ga-> font

zoom.gs

マウスでクリックした範囲をズームする。 LAT-LON図でのみ有効。

ga-> d u         //2次元の図を描画しておく
ga-> zoom
click right botton .. to clear any previous mouse clicks
click on bottom left corner of zoom area
click on top right corner of zoom area
ga-> d u         //ズーム領域を描画

応用例

図の日付を描画する

set time (またはset t)で設定した日付を図中に入れます。

'set time 01jan2000'
'q dims'                       // 次元の情報を変数resultに格納
temp=sublin(result,5)          // 日付を表す行を取り出す
tim=subwrd(temp,6)             // 日付を表す部分を取り出す
'set strsiz 0.2 0.2'           // 文字の大きさを設定
'draw string 2.0 2.0 'tim      // 描画

ある物理量の最大値・最小値をファイルに保存する

T(温度)の最大値・最小値を画面に出力し、ファイル(t_minmax.txt)に保存します。スクリプトの中で有効。

'set gxout stat'                  // 統計量を出力
'd t'                             // 温度の出力
res=sublin(result,8)              // 最大値・最小値の行(この場合、8行目)を取り出す
min=subwrd(res,4)                 // 最小値(この場合、4行目)を取り出す
max=subwrd(res,5)                 // 最大値(この場合、5行目)を取り出す
say 'min/max:'min' 'max           // 画面に取り出した最小値・最大値を出力
dum=write(t_minmax.txt,min' 'max) // ファイル(t_minmax.txt)に最小値・最大値を保存

その他

自作したスクリプトファイルはどこに置くべきか

ga-> run test

を実行すると、GrADSは以下の順番でスクリプトを実行しようとします。

1. 現在のディレクトリのtest
2. 現在のディレクトリのtest.gs
3. 環境変数GASCRPで指定したディレクトリのtest
4. 環境変数GASCRPで指定したディレクトリのtest.gs

何度も使わないスクリプトであれば、好きな場所に置いてそこからGrADSを実行するとよいでしょう。汎用性のある(=何度も使う)スクリプトの場合は、GASCRPで指定したディレクトリに置くのがよいでしょう。好きな場所に置いて絶対パスでディレクトリを指定することも可能ですが、入力が面倒になります。

なお、GASCRPはスペース区切りで複数指定することが可能です。たとえば

GASCRP="/usr/local/lib/grads /home/hoge/myscripts"

のように、デフォルトのスクリプトと自作のスクリプトを分ける使い方が考えられます。

自作した関数を別ファイルにするには

同一ファイルに存在しない関数(たとえばmyfunc())は、

1. 呼出元のスクリプトがあるディレクトリのmyfunc.gsf
2. 環境変数GASCRPで指定したディレクトリのmyfunc.gsf

の順に関数が入ったファイルを探します。また、スクリプト内でgsfpath()関数を使って指定することも可能です。例えばgsfpath(“aaa bbb”)と予め指定すると、

1. 呼出元のスクリプトがあるディレクトリのmyfunc.gsf
2. 呼出元のスクリプトがあるディレクトリのaaa/myfunc.gsf
3. 呼出元のスクリプトがあるディレクトリのbbb/myfunc.gsf
4. 環境変数GASCRPで指定したディレクトリのmyfunc.gsf

となります。

スクリプトを明示的に終了する

exit

スクリプトファイルの終端に達する前に動作を終了します。

• (例)Uのみ描画する

'd U'
exit
'd V'

exitはスクリプトのデバッグに重宝します。

バグ：NetCDFファイルとGridファイルは同時に開けない。

open ***.grd
sdfopen ***.nc

の後、ある変数を描画しようとすると、「セグメンテーション違反です」と警告が出て異常終了する。

バグ：”e”と”+”の区別ができない（1.8系、1.9系）

if( 'e' = '+' ) ; say 'fail' ; endif

というスクリプトを実行すると、failと表示されます。つまり、”e”と”+”は条件分岐で区別できません。このバグは2.0系では修正されています。おそらく浮動小数点まわりのバグかと。

• (回避方法の例) 文字列charがeか+か判断する

char='e'
*char='+'
temp='1'char'5'
if( temp = 1e+5 )  ; say 'char is e' ; endif
if( temp = '1+5' ) ; say 'char is +' ; endif

Link

• 本家（英語）
• GrADS/スクリプト集 – Kodama Chihiro’s WebPage