6 付録

6.1 数学関数

**表 2:** gnuplotの組み込み数学関数．`x`は実数，`z`は複素数，`rz`は実数もしくは複素数の実部を表す．文献 [1]を参考に作成．
関数	動作	関数	動作
`abs(z)`	絶対値 $\vert z\vert$	`ibeta(p,q,rz)`	不完全ベータ関数
`acos(z)`	$\arccos(z)$	`igamma(a,rz)`	不完全ガンマ関数
`acosh(z)`	$\mathrm{arccosh}(z)$	`imag(z)`	の虚部 $\Im(z)$
`asin(z)`	$\arcsin(z)$	`int(rz)`	rz の整数部を求める関数
`asinh(z)`	$\mathrm{arcshinh(z)}$	`inverf(rz)`	erf(rz) の逆関数
`atan(z)`	$\arctan(z)$	`invnorm(rz)`	norm(rz) の逆関数
`atan2(z1,z2)`	逆正接関数( $-\pi$ ～ $\pi$ )	`lgamma(rz)`	対数ガンマ関数
`atanh(z)`	$\mathrm{arctanh}(z)$	`log(z)`	$\log_e(z)$
`besj0(x)`	0次ベッセル関数	`log10(z)`	$\log_{10}(z)$
`besj1(x)`	1次ベッセル関数	`norm(rz)`	正規分布関数の累積を求める関数
`besy0(x)`	0次ノイマン関数	`rand(rz)`	擬似乱数を発生させる関数
`eesy1(x)`	1次ノイマン関数	`real(z)`	zの実部 $\Re(z)$
`ceil(rz)`	以上の最小の整数を求める関数	`sgn(rz)`	$\Re(z)$ の符号を求める関数
`cos(z)`	$\cos(z)$	`sin(z)`	$\sin(z)$
`cosh(z)`	$\cosh(z)$	`sinh(z)`	$\sinh(z)$
`erf(rz)`	(正規化)誤差関数 $\mathrm{erf}(z)$	`sqrt(z)`	$\sqrt{z}$
`erfc(rz)`	$1-\mathrm{erf}(z)$ を示す関数	`tan(z)`	$\tan(z)$
`exp(z)`		`tanh(z)`	$\tanh(z)$
`floor(rz)`	以下の最大整数を求める関数
`gamma(rz)`	ガンマ関数 $\Gamma(z_r)$

6.2 コマンド

**表 3:** gnuplotのコマンドの一覧．文献 [1]から引用．
コマンド	動作
`cd`	作業ディレクトリを移動
`call`	スクリプトファイル内の変数(`$n`)に値を渡す
`clear`	現在スクリーンに表示されている内容を全消去
`exit`	GNUPLOT を終了
`fit`	最小二乗法によるデータの補間
`help`	ヘルプビューアを軌道
`if`	条件分岐命令
`load`	スクリプトファイルの読み込み
`pause`	GNUPLOT の動作を一時停止
`plot`	グラフの描画
`print`	変数の内容などの表示
`pwd`	現在の作業ディレクトリ名を表示
`quit`	GNUPLOT の終了
`replot`	前に実行した plot コマンドを再実行
`reread`	`load` コマンドで読み込んだスクリプトファイルの再読込
`reset`	`set` コマンドで設定したオプションをすべてデフォルトの値に戻す
`save`	ユーザ定義関数やグラフの数値，使用オプションをファイルに保存
`set`	各種オプションの設定
`show`	現在の設定内容の表示
`shell`	シェルの起動
`splot`	3次元グラフの描画
`test`	使用可能な線種や点種などをすべて表示
`update`	`fit` コマンドで用いるパラメータファイルの更新

6.3 詳細設定

gnuplotでは設定のコマンド(set)に引き続き設定項目を記述すると，きめ細かな設定が可能である．設定はsetコマンドを使い，現在の設定を見るためには，show allを使う．デフォルトの設定に戻すには，restコマンドをつかう．表 4に設定可能なものを示すが，詳細はhelpコマンド，あるいはwebを調べよ．

**表 4:** gnuplotのコマンドの一覧．文献 [2]を参考に作成．
`angles`	角度の単位	`missing`	欠けているデータ	`x2label`	軸のラベル
`arrow`	矢印	`mouse`	マウス	`x2mtics`	軸目盛りを月
`autoscale`	scaleの自動設定軸	`multiplot`	複数のグラフ描画	`x2range`	軸の最大値/最小値
`bars`	誤差棒の先	`mx2tics`	軸の小目盛	`x2tics`	軸の大目盛
`bmargin`	下の余白	`mxtics`	軸の小目盛	`x2zeroaxis`	ゼロ軸の表示/非表示
`border`	境界(軸，枠)	`my2tics`	軸の小目盛	`xdata`	データ型が日時
`boxwidth`	箱の幅	`mytics`	軸の小目盛	`xdtics`	軸目盛りを曜日
`cbdata`		`mztics`	軸の小目盛	`xlabel`	軸のラベル
`cbdtics`		`offsets`	描画素領域	`xmtics`	軸目盛りを月
`cblabel`		`origin`	原点の位置	`xrange`	軸の最大値/最小値
`cbmtics`		`output`	ファイル/デバイス	`xtics`	軸の大目盛
`cbrange`		`palette`		`xzeroaxis`	ゼロ軸の表示/非表示
`cbtics`		`parametric`	媒介変数の使用	`y2data`	データ型が日時
`clabel`	等高線の凡例	`pm3d`	3次元カラー	`y2dtics`	軸目盛りを曜日
`clip`	枠付近のデータ制御	`pointsize`	記号の大きさ	`y2label`	軸のラベル
`cntrparam`	等高線の制御	`polar`	極座標表示	`y2mtics`	軸目盛りを月
`colorbox`		`print`	リダイレクト先	`y2range`	軸の最大値/最小値
`contour`	等高線の表示	`rmargin`	右の余白	`y2tics`	軸の大目盛
`datafile`	データファイル設定	`rrange`	軸の最大値/最小値	`y2zeroaxis`	ゼロ軸の表示/非表示
`date_specifiers`	日時のフォーマット	`samples`	サンプル数	`ydata`	データ型が日時
`decimalsign`		`size`	図の大きさ	`ydtics`	軸目盛りを曜日
`dgrid3d`	3次元データを格子	`style`	プロットスタイル	`ylabel`	軸のラベル
`dummy`	独立変数の変更	`surface`	3次元表示の面	`ymtics`	軸目盛りを月
`encoding`	文字コード	`term`	ターミナルの設定	`yrange`	軸の最大値/最小値
`fit`	フィッティング	`terminal`	ターミナルの設定	`ytics`	軸の大目盛
`fontpath`	フォントのパス	`tics`	目盛の向き	`yzeroaxis`	ゼロ軸の表示/非表示
`format`	軸の数字の書式	`ticscale`	目盛の長さ	`zdata`	データ型が日時
`grid`	格子を描く	`ticslevel`	`splot`の面間隔	`zdtics`	軸目盛りを曜日
`hidden3d`	隠線処理	`time`	プロットの日時	`zero`	ゼロの敷居値
`historysize`		`time_specifiers`	日時のフォーマット	`zeroaxis`	ゼロ軸の表示/非表示
`isosamples`	3次元の線の数	`timefmt`	日時のフォーマット	`zlabel`	軸のラベル
`key`	凡例	`timestamp`	プロットの日時	`zmtics`	軸目盛りを月
`label`	任意のラベル	`title`	図のタイトル	`zrange`	軸の最大値/最小値
`lmargin`	左の余白	`tmargin`	上の余白	`ztics`	軸の大目盛
`loadpath`	パス	`trange`	軸の最大値/最小値
`locale`	ロケール設定	`urange`	軸の最大値/最小値
`log`	$\log$ プロット	`view`	3次元表示の視点
`logscale`	対数軸	`vrange`	軸の最大値/最小値
`mapping`	3次元の座標系	`x2data`	データ型が日時
`margin`	外側の余白	`x2dtics`	軸目盛りを曜日

6.4 複数のデータのグラフ化

6.4.1 データが配列に格納されている場合

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <math.h>
   3 #define NX 720
   4 
   5 int main(void){
   6   FILE *gp;
   7   int i;
   8   double dx, x[NX+1], y1[NX+1], y2[NX+1], y3[NX+1];
   9 
  10 
  11 
  12   /* ---- データ作成 ---- */
  13   dx=4*M_PI/NX;
  14   for(i=0; i<=NX; i++){
  15     x[i]=-2*M_PI+i*dx;
  16     y1[i]=sin(x[i]);
  17     y2[i]=cos(x[i]);
  18     y3[i]=tan(x[i]);
  19   }
  20 
  21 
  22 
  23   /* ---- グラフ作成の準備 ---- */
  24   gp = popen("gnuplot -persist","w");
  25   fprintf(gp, "set xrange [-6.5:6.5]\n");
  26   fprintf(gp, "set yrange [-1.5:1.5]\n");
  27   fprintf(gp, "plot '-' with lines linetype 1 title \"sin\",\
  28                     '-' with lines linetype 2 title \"cos\",\
  29                     '-' with lines linetype 3 title \"tan\"\n");
  30 
  31   /* ---- 最初のデータ(sin)の書き込み ---- */
  32   for(i=0; i<=NX; i++){
  33     fprintf(gp,"%f\t%f\n", x[i], y1[i]);
  34   }  
  35   fprintf(gp,"e\n");
  36 
  37   /* ---- 2番目のデータ(cos)の書き込み ---- */
  38   for(i=0; i<=NX; i++){
  39     fprintf(gp,"%f\t%f\n", x[i], y2[i]);
  40   }  
  41   fprintf(gp,"e\n");
  42 
  43   /* ---- 3番目のデータ(tan)の書き込み ---- */
  44   for(i=0; i<=NX; i++){
  45     fprintf(gp,"%f\t%f\n", x[i], y3[i]);
  46   }  
  47   fprintf(gp,"e\n");
  48 
  49 
  50   pclose(gp);
  51 
  52   return 0;
  53 }

ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志

Yamamoto Masashi
平成18年7月4日