matlab M文件的建立与调试.ppt

第二章基本语法,2.1变量与赋值2.2矩阵的初等运算2.3元素群运算2.4逻辑判断及流程控制2.5基本绘图方法2.6M文件及程序调试,一、M文件简介,2.6M文件及程序调试,用户如想灵活应用matlab去解决实际问题，充分调用matlab的科学技术资源，就需要编辑m文件包含matlab语言代码的文件称为m文件，其扩展名为m。编辑m文件可使用各种文本编辑器。,Matlab有两种工作方式：1、交互式命令行操作方式2、M文件的编程工作方式,1、交互式命令行操作方式通常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。被当作数学演算纸和图形显示器来使用。命令行操作时，matlab窗口一般只允许一次执行一行上的一个或几个语句。,例如：x1=0:10 x1=012345678910如：x1=0:10,x2=0:3:11,x3=11.5:-3:0 x1=012345678910 x2=0369x3=11.50008.50005.50002.5000,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文件的编程工作方式在M文件的编程工作方式，Matlab可以像其他高级计算机语言一样进行程序设计，即编制一种以.m为扩展名的Matlab程序（简称M文件）,二、M文件的建立,具体的创建方法：在matlab命令窗口点击file菜单newm-file,2、工具栏的新建按钮,三、m文件的分类可以存取的M文件称命令文件（程序文件、脚本文件）可调用M文件称函数（function）文件,1、程序文件以.m格式进行存取，包含一连串的MATLAB指令和必要的注解。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。程序运行时只需在命令窗口中键入其名称即可,（1）、用clear,closeall等语句开始，清除工作空间原有的变量与图形，以避免其它已执行的程序残留数据对本程序的影响。（2）、前几行通常是对此程序的说明。这些注释行必须以%开始，以便计算机执行时不予理会。（注释部分）（3）、程序的主体如果程序中有全局变量，即在主程序与主程序中共有的变量，应在程序中的起始部分注明。语句为：global变量名（4）、整个程序按Matlab标示符的要求其文件名，并加上.m后缀。,主要特征：,%西安电子科技大学出版社出版陈怀琛编著1999年10月初版，2004年11月第二版%求fibonacci数的程序clcclearcloseallR=input(输入fibonacci数的最大范围R=),f=11;i=1;whilef(i)+f(i+1)Rf(i+2)=f(i)+f(i+1);i=i+1;endfplot(f),注意：程序中的变量保存在工作空间中。两大部分：注释部分、程序部分,%求素数的程序clearcloseallclcN=input(输入素数的最大范围N=);x=2:N;%列出从2-N的全部自然数foru=2:sqrt(N)%依次取出除数(最大到N的平方根)n=find(rem(x,u)=0%去掉该数endx%显示结果,2、函数文件,（1）函数定义行（关键字function）functionout1,out2,.=filename(in1,in2,.)输入和输出（返回）的参数个数分别由nargin和nargout两个MATLAB保留的变量来给出。（2）函数体说明及有关注解以（%）开头，用以说明函数的作用及有关内容如果不希望显示某段信息，可在它的前面加空行（3）函数体语句函数体内使用的除返回和输入变量这些在function语句中直接引用的变量以外的所有变量都是局部变量，即在该函数返回之后，这些变量会自动在MATLAB的工作空间中清除掉。如果希望这些中间变量成为在整个程序中都起作用的变量，则可以将它们设置为全局变量。,functiony=mean(x)%Mean求平均值，返回x向量所有元素的平均值%对于矩阵，返回各列平均值的行向量m,n=size(x)ifm=1m=nendy=sum(x)/m,例如：,变量不在工作空间里,matlab用户可以根据需要编辑自己的m文件，它们可以像库函数一样方便的调用，从而极大地扩展了matlab的能力对于某一类特殊问题，如创建了许多m函数文件，则可形成新的工具箱。这种用matlab语言创建定义新的matlab函数的功能，正体现了matlab语言强大的扩展功能。,内置函数,函数m文件的格式：function返回变量=函数名（输入变量）注释说明语句段程序语句段特定规则：函数m文件第一行必须以单词function作为引导词，必须遵循如下形式：function变量1，变量2=函数名(变量1，变量2)m文件的文件名必须是.m。程序中的变量（输出除外）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。,局部变量,每个函数都有自己的局部变量，这些变量存储在该函数独立的工作区中，与其他函数的变量及主工作区中的变量分开存储。当函数调用结束时，这些变量随之删除，不保存在内存中。并且，除了函数返回值，该函数不改变工作区中其他变量的值。然而脚本文件没有独立的工作区，当通过命令窗口调用脚本文件时，脚本文件分享主工作区，当函数调用脚本文件时，脚本文件分享主调函数的工作区。需要注意的是，如果脚本中改变了工作区中变量的值，则在脚本文件调用结束后，该变量的值发生改变。在函数中，变量默认为局部变量。,全局变量,局部变量只在一个工作区内有效，无论是函数工作区还是MATLAB主工作区。与局部变量不同，全局变量可以在定义该变量的全部工作区中有效。当在一个工作区内改变该变量的值时，该变量在其他工作区中的变量同时改变。任何函数如果需要使用全局变量，则必须首先声明，声明格式为：global变量名1变量名2如果一个M文件中包含的子函数需要访问全局变量，则需在子函数中声明该变量，如果需要在命令行中访问该变量，则需在命令行中声明该变量。,【例】全局变量应用示例,先建立函数文件wadd.m，该函数将输入的参数加权相加。functionf=wadd(x,y)%addtwovariableglobalALPHABETAf=ALPHA*x+BETA*y;,在命令窗口中输入：globalALPHABETAALPHA=1;BETA=2;s=wadd(1,2)输出为：s=5,functionx,d=root1(a,b,c)%a=input(a=);%pause(5)%b=input(b=);%A=pressanykeytocontinue.;%disp(A)%pause%c=input(c=);d=b*b-4*a*c;%disp(A)%pausex=(-b+sqrt(d)/(2*a),(-b-sqrt(d)/(2*a);,functionfout=charray(a,b,c)ifnargin=1fout=a;elseifnargin=2fout=a+b;elseifnargin=3fout=(a*b*c)/2;end,四、人机交互命令,echo指令用来控制m文件在执行过程中是否显示echoon打开所有命令文件的显示方式echooff关闭所有命令文件的显示方式,%求素数的程序N=input(输入素数的最大范围N=);x=2:N;echoon%在命令窗口中显示执行程序%列出从2-N的全部自然数foru=2:sqrt(N)%依次取出除数(最大到N的平方根)n=find(rem(x,u)=0%去掉该数endechooff%在命令窗口中不显示执行程序x%显示结果,pause暂停，等待用户响应调用格式：pause(延迟秒数)注：如果省略延迟时间，直接使用pause，则将暂停程序，直到用户按任一键后程序继续执行。若要强行中止程序的运行可使用Ctrl+C命令。,a=input(a=);pause(5)b=input(b=);A=pressanykeytocontinue.;disp(A)pausec=input(c=);d=b*b-4*a*c;disp(A)pausex=(-b+sqrt(d)/(2*a),(-b-sqrt(d)/(2*a),keyboard当keyboard在m文件中出现时，它停止文件的执行并控制键盘，用于修改程序。,a=input(a=);pause(2)b=input(b=);A=pressanykeytocontinue.;disp(A)pausec=input(c=);keyboardd=b*b-4*a*c;disp(A)pausex=(-b+sqrt(d)/(2*a),(-b-sqrt(d)/(2*a),五、程序的调试,1、matlab的命令文件是比较容易调试的，因为Matlab的查错能力很强，再加上工作空间变量的保存和显示，不需要专门的调试命令，就可以调试。,2、需要调试的主要是函数文件