《MATLAB第二讲》PPT课件.ppt

MATLAB 第二讲,2.1 脚本文件（M文件）,对于简单问题，使用直接输入命令简单有效；对稍复杂和 多次重复的应用，直接输入命令比较麻烦。MATLAB提供 了逻辑解决方案，它允许用户把多个命令放在一个简单的文 本文件中，如同在MATLAB中键入命令一般，这种文件称 为脚本文件，由于脚本文件以m为扩展名，它常称为M文 件。 脚本文件为文本形式的，对跨平台处理十分有利。 使用脚本文件，可以把命令保存在磁盘上，便于以后的访 问；同时对使用大的数组也带来的方便；增加注释可以为脚 本中的命令作文挡以免以后忘记。,2.1.1 matlab的工作模式,matlab的工作模式有两种： 1.指令驱动模式 通常matlab以指令驱动模式工作，即在matlab 窗口下当用户输入单行指令时，matlab 立即处理这条指令，并显示结果，这就是matlab命令行方式。 命令行操作时，matlab窗口只允许一次执行一行上的一个或几个语句。,例如： x1=0:10 x1 = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x2=0:3:11 x2 = 0 3 6 9 x3=11.5:-3:0 x3 = 11.5000 8.5000 5.5000 2.5000,注：产生等距行向量的方法： 冒号生成法 这是通过“步长”设定，生成一维“行”数组的方法，通用的格式： x=a:c:b a是数组的第一个元素，c是间隔（如果c=1，则可以缺省掉，见上一页x1的生成方法），若(b-a)是c的整数倍，则所生成数组的最后一个元素等于b，否则小于b,x1=0:10,x2=0:3:11,x3=11.5:-3:0 x1 = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x2 = 0 3 6 9 x3 = 11.5000 8.5000 5.5000 2.5000 在matlab窗口输入数据和命令进行计算时，当处理复杂问题和大量数据时是不方便的。因此应编辑m文件。,命令行方式程序可读性差，而且不能存储，对于复杂的 问题，应编写成能存储的程序文件。 2.m文件模式 将matlab语句构成的程序存储成以m为扩展名的文件， 然后再执行该程序文件，这种工作模式称为程序文件模式。 程序文件不能在指令窗口下建立，因为指令窗口只允 许一次执行一行上的一个或几个语句。,2.1.2 m文件的创建,m文件的类型是普通的文本文件 具体的创建方法： 在matlab命令窗 口点击file 菜单 new m-file,m文件分为两类： 非函数（脚本、命令）文件 函数文件 都用扩展名.m 下面分别讲解,2.1.3非函数（脚本、命令）文件,命令文件实际上是一串指令的集合，与在命令窗口逐行执行文件中的所有指令，其结果是一样的。没有输入输出参数。 例如：画出函数y=sinx的图像，x范围0,2 matlab命令： x=0:2*pi/180:2*pi; %x为一个行向量,第一个元素为0,最后一个元素为2,步长2/180 y=sin(x); %y也为一个向量，每个元素是x对应元素的正弦值 plot(x,y) %画图，x中的元素为横坐标,y中相应的元素为纵坐标 %所以在本例中画的是y=sinx的图像，自变量取值0, 2,1.创建m文件,这三行命令可以在command window中输入并且执行，但是如果想保存起来，以便下次使用，需要编辑成m文件,2.保存m文件：File Save As,关于保存路径：一般默认在安装路径matlab7work,也可以保存在自己需要的路径,m文件保存的命名规则： 1.文件名不要取为matlab的一个固有函数,m 文件名的命名尽量不要是简单的英文单词，最好是由大小写英文/数字/下划线等组成。 原因是简单的单词命名容易与matlab内部函数名同名，结果会出现一些莫名其妙的错误。 2.名字不能仅有数字,把这个m文件命名为graph_sin.m存放在 c:matlab7work中,3.运行非函数（命令、脚本）m文件,1)设置路径 注：如果想运行一个m文件，必须确保matlab能够找到这个m文件 matlab搜索文件或变量名的顺序 工作空间中 内部函数所在目录中 当前目录中 设定的搜索路径中 所以为了让matlab能够找到这个m文件有两种方法： (1)把这个m文件所在路径设为当前目录 (2)把这个m文件所在路径添加到matlab的搜索路径中,(1)直接用鼠标操作即可，在此不详细说明 (2)FileSet Path选择Add Folder 找到m文件所在的文件夹，确定，然后Save,2）.运行非函数（命令、脚本）m文件 两种方法： 1）在这个m文件的编辑窗口Debugrun,2)在Command Window窗口输入这个非函数m文件的名称(graph_sin)，然后回车 注：运行完毕，大家注意workspace(工作空间)中变量的变化,可以看到workspace里出现了变量x, y,4. m文件的编辑,edit 用matlab自带的编辑器编制m文件。 例如: edit myfile %编辑myfile.m 或者 File open,2.1.4 函数m文件,一.函数m文件的几种格式及调用 格式1（无返回值函数） function 函数名(输入表) %称为函数头 函数体 例如：刚才的例子也可以用函数m文件表示，我们不需要知道x,y的值，只想得到图像，可以新建一个m文件，输入 function sine(x) %函数名为sine,输入参数为x y=sin(x); plot(x,y) 注意： 保存的时候函数名必须与定义它的文件名主名相同，即在这个例子里，这个文件应该保存为sine.m,运行： (1)设置路径，与非函数m文件相同 (2)在command window中输入： x=0:2*pi/180:2*pi; %给x赋值 sine(x) %调用函数sine 注意：workspace里面并没有出现y 这个例子只有一个输入参数，还可以有多个输入参数，例如：,function sine1(x,y) %函数名为sine,输入参数为x,y plot(x,y) 保存为sine1.m 在command window中调用 x=0:2*pi/180:2*pi; y=sin(x);%给x,y赋值 sine1(x,y) 注意：调用的时候一定要注意输入参数的顺序要对应上,格式2（有返回值函数） function 输出表函数名(输入表) 函数体 注：其中： 输出表 是函数的返回值，若输 出表中只有一项，则方括号可省略。,Example: 已知 ，求 function y=myfun(x) y=exp(x)*sin(x)+cos(x);,保存：,调用： clear f1=myfun(1); f2=myfun(2); f3=myfun(3); f4=myfun(4); f1+f2*f3+f42,注意：程序中的变量x,y均为局部变量，不保存在工作空间中。 其变量只在函数运行期间有效。,还可以有多个输入参数和输出参数，在自编的函数m文件中可以调用matlab中已有的函数，也可以调用自己编的函数，一个函数可以嵌套，甚至调用自己（也就是递归调用）。 例如：请编一个函数m文件:avg.m，用于求n维向量x各个元素的平均值，函数头为：function mean=avg(x,n) 输出参数mean表示n维向量x各个元素的平均值 解：打开一个新的m文件 输入： function mean = avg(x,n) %x是向量，n是它的维数 mean = sum(x)/n; %返回值是x所有元素的平均值,sum(x) 表示对向量x的各个元素求和,下面利用avg.m求向量x=1,2,4,8,9,-1.1的各个元素平均值 clear x=1,2,4,8,9,-1.1;%输入x y=avg(x,6)%求6维向量x平均值y,请编一个函数m文件stat.m，求n维向量x各元素的方差，要求在其中调用刚才的avg.m,函数头为 function mean,st=stat(x,n) %其中mean为n维向量x各元素的平均值，st为方差 这个问题作为今天作业的一道题，然后用这个函数求向量 x=1,2,4,8,9,-1.1的平均值与方差,下面举一个递归调用的例子 function y=factorial(k) if k1 y=k*factorial(k-1); elseif k=1 y=1; elseif k=0; y=1; else error(输入参数只能为非负整数) end %大家试着读读这是用来求这么的函数,二、总结函数,把一个比较大的任务分解为多个比较小的任务，它们之间通过调用实现参数传递，小任务可以是函数。 1 函数调用 常见的函数调用形式为： out1,out2,=function(in1,in2,) 一个函数可以嵌套，也可以调用其它的函数，甚至调用自己（也就是递归调用）。 函数文件，函数名称和文件名必须相同。 需要注意函数文件的放置位置，一般自己的函数文件放在当前目录；如果对一个专题有了足够多的函数，可以生成一个工具箱，放在一个固定的目录下，并在MATLAB中加入这个目录路径即可。,2 参数传递,在MATLAB中，参数具有自己的专有工作空间。函数中的参数和命令行参数不在一个空间中，它们的唯一联系为函数的输入输出变量。输入参数在函数中是可读的，但在函数中的任何改动不会传递回上一级空间。 使用global命令可以将变量说明为全局的，则在函数、命令行等都可以共享这些变量。在实际应用中，应当尽量避免使用全局变量。,3 函数注意,函数有它们自己的专用工作空间，它与MATLAB 的工作空间分开。函数内变量与MATLAB 工作空间之间唯一的联系是函数的输入和输出变量。如果函数任一输入变量值发生变化，其变化仅在函数内出现，不影响MATLAB 工作空间的变量。函数内所创建的变量只驻留在函数的工作空间，而且只在函数执行期间临时存在，以后就消失。因此，从一个调用到下一个调用，在函数工作空间变量存储信息是不可能的。,如果变量说明是全局的,函数可以与其它函数、MATLAB 工作空间和递归调用本身共享变量。为了在函数内或MATLAB 工作空间中访问全局变量，在每一个所希望的工作空间，变量必须说明是全局的。 实际编程中，无论什么时候应尽量避免使用全局变量。,从函数M 文件内可以调用脚本文件。在这种情况下，脚本