《讲程序设计》PPT课件.ppt

第七讲 程序设计,2019年7月24日星期三,2019/7/24,,2,第七讲 程序设计,7.1 M文件及分类 7.2 M文件的基本流程 7.3 M文件的控制,2019/7/24,,3,7.1 M文件及分类,MATLAB 作为一种高级计算语言,它不仅可以如前几章所介绍的那样,是以一种人机交互式的命令行的方式工作,还可以像C等其它高级计算机语言一样进行控制流的程序设计,即编制一种以M为扩展名的文件,简称为M文件.而且,由于MATLAB本身的一些特点,如语言单、可读性强、调试容易及调用方等。因此mathworks公司又把它称为第四代编程语言。,2019/7/24,,4,7.1 M文件及分类,1.1.M文件的的特点与形式 MATLAB是一种解释性语言，可以对用户发出的命令起解释执行的作用，这样用户就可以把所要实现的指令按顺序组合到一起编成文件，由系统统一执行，这就是M文件。M文件可以分为两种： 命令式（Script）,函数式（Function）,2019/7/24,,5,7.1 M文件及分类,1.2.命令式文件 由于命令式文件的运行相当于在命令窗口中逐行输入并运行命令，因此，用户在编辑此类文件时，只需把所要执行的命令按行编辑到文件中，且变量不需预先定义。由于此文件相当于逐个执行各命令，因此其中间变量会占用内存，因此在编辑较复杂程序时尽量不用此方法。,2019/7/24,,6,7.1 M文件及分类,1.3.函数式文件 函数文件可以传递参数，其标志是第一行必须以 function 说明函数，其形如： function = () 其它各行为从自变量计算因变量的语句，并最终将计算结果赋予因变量，而这个M文件的文件名必须是.m。,2019/7/24,,7,7.1 M文件及分类,Function mean, stdev=stat(x) % STAT Mean and standard deviation % mean , stdev. % m n=size(x)； if m = =1 m = n； end mean=sum(x)/m； stdev=sqrt(sum(x.2)/m-mean2)；,2019/7/24,,8,7.1 M文件及分类,函数式文件的编写规则 函数式文件由五部分构成： 1.函数定义行； 2.H1行； 3.函数帮助文本； 4.函数体； 5.注释。,2019/7/24,,9,7.1 M文件及分类,函数式文件中的变量一般是局部变量，它们的变量名独立于目前的工作区和其的函数，即函数的中间变量在函数运行结束时自动消失，不影响工作空间。对于5.0以上的版本，在工作区和函数的定义中可以用global命令把某些变量说明为全局变量。,2019/7/24,,10,7.1 M文件及分类,2019/7/24,,11,7.1 M文件及分类,永久变量 nargin , nargout。 它们可自动给出输入输出变量的个数，利用它可以编写适用性更强的程序，这是其它编程语言所不具有的功能，在MATLAB工具箱中有很多函数都用到了这样的变量。例如：eig , ode45 等。,2019/7/24,,12,7.2 M文件的基本流程,2 控制语句 2.1. 循环语句 MATLAB语言中提供了两种循环方式,for循环和while循环. 2.1.1 for循环 for循环的最大特点是,它的循环判断条件是对循环次数的判断,循环变量是以数组形式表示.,2019/7/24,,13,7.2 M文件的基本流程,其格式为: for =: end 或者: for = end,2019/7/24,,14,7.2 M文件的基本流程,例如: vx7 3 10 5； %定义数组 vy = zeros(size(vx); %生成空数组 k = 0; %初值 for xvx %循环变量为数组 k=k+1; vy(k)=x.2; end disp(vx;vy),2019/7/24,,15,7.2 M文件的基本流程,练习: 请写出如下程序的运行结果 clear; a=1 2 3;2 3 4;4 3 2 for i=a k=i(1); b(:,k)=i.k; end disp(b),2019/7/24,,16,7.2 M文件的基本流程,注意: 1.for 语句可以嵌套使用. 2.循环变量的应取正整数最小值为1. 3. 循环语句结束应用分号“;”,2019/7/24,,17,7.2 M文件的基本流程,1.2 while 循环 while循环也称不定次循环,其每次循环前要判别条件,若条件为真或非零值,则循环,否则结束循环.而条件则是一表达式. 其格式为: while end,2019/7/24,,18,7.2 M文件的基本流程,例如: v=1 2 3 4 0 5 6 0; a=;k=1; while v(k) a=a v(k).3; k=k+1; end disp(a),2019/7/24,,19,7.2 M文件的基本流程,2. 条件语句 if 它可根据逻辑表达式的值选择是否执行某语句, 它可以多层嵌套使用来完成更复杂的设计任务. 最简单用法: if end,2019/7/24,,20,7.2 M文件的基本流程,另一种用法: if else end,2019/7/24,,21,7.2 M文件的基本流程,还可以用如下结构: if elseif elseif else end,2019/7/24,,22,7.2 M文件的基本流程,3. 条件转移（分支）语句 switch 格式为： switch case 取第1个值 case 取第2个值 otherwise end,2019/7/24,,23,7.3 M文件的控制,run filename 运行命令文件f i l e n a m e，f i l e n a m e包括文件的全部路径和文件名。 p a u s e 暂停M文件的运行，按下任意键后继续运行。 p a u s e ( n ) 暂停运行n秒后继续执行。这个暂停命令在显示大量图形时非常有用。,2019/7/24,,24,7.3 M文件的控制,pause off 指示M AT L A B跳过后面的暂停。 pause on 指示M AT L A B遇到暂停时执行暂停命令。 b r e a k 终止f o r和w h i l e循环。如果在一个嵌套循环中使用该命令， r e t u r n 结束M文件运行， M AT L A B立即返回到函数被调用的地方。,2019/7/24,,25,7.3 M文件的控制,k e y b o a r d 将键盘当成一个命令文件来调用。当给出一个内部的M文件，运行将被暂停，这样就可在M AT L A B的命令窗口中给出命令。提示符k 表示这种特殊状态。当执行一个M文件时，这是检查或改变参数变量的一个很好的方法，所有命令都可以在命令窗口中输入。,2019/7/24,,26,7.3 M文件的控制,当输入关键字r e t u r n时， M文件将继续运行。如果在一个函数文件中调用k e y b o a r d，那么该函数的工作区和它的全局变量都可访问。命令k e y b o a r d在调试过程中很有用。,2019/7/24,,27,7.3 M文件的控制,m f i l e n a m e 返回正在运行的M文件名字符串，一个函数能用这个函数获得它自己的名字。 e r r o r ( s t r ) 终止M文件的运行，并在屏幕上显示错误信息和字符串s t r。 w a r n i n g ( m