matlab04 Matlab 编程2_1.ppt

1 Matlab编程 M文件介绍 用Matlab语言编写的程序 称为M文件 根据调用方式的不同 M文件可分为两类 1 脚本文件 Scripts 文本文件 可以直接在Matlab环境下运行 2 函数文件 Functions 提供Matlab的外部函数 供其它M文件调用 M文件以 m 为扩展名 可以用任何文本编辑器来建立或修改 最常用的是Matlab自带的编辑器 2 函数文件 如果M文件的第一行以function开头 则该M文件为函数文件 函数文件通常包括以下几部分 1 函数定义行 必须 2 H1行3 函数帮助文本4 函数体 必须 5 注释 3 例 functiony mean x MEANAverageormeanvalue Forvectors MEAN X isthemeanvalue oftheelementsinX Formatrices MEAN X isarowvectorcontaining themeanvalueofeachcolumn m n size x ifm 1m n endy sum x m 函数定义行 H1行 帮助文本 函数体 4 函数文件 1 函数定义行functiony mean x 其中function是定义函数的关键字 mean是函数名 y为输出变量 x是输入变量 当函数有多个输出变量时 可使用方括号 如 function x y z sphere rho phi theta 若没有输出变量 直接略去输出部分 或用空方括号 如 functionprintresult x 或function printresult x 注 函数名必须与文件名相同 如上面的函数文件名为mean m 5 函数文件 2 H1行M文件中以 开头的行为注释行 不被Matlab执行 函数文件的第二行一般为注释行 H1行不仅可以被help命令显示 而且 lookfor命令只在H1行内搜索 因此 H1行包含了该函数的重要信息 3 函数帮助文本这部分以 开头 详细介绍该函数的功能和使用方法 这部分内容可以用help命令显示 6 函数工作空间 每个函数被调用时都会建立自己独立的存储区域 称为函数工作空间 用于保存函数中使用的 局部 变量 函数调用结束后 该空间被释放 除了用global定义的变量外 函数中使用和生成的变量都是局部变量 这些变量的值只能通过输入和输出变量与其它M文件进行数据传递 7 函数文件 4 函数体函数的主体部分 可包括Matlab的任何命令或函数 以及用户自己编写的函数等 5 注释以 开头的行 可以加在函数的任何位置 也可以加在一个语句之后 以便对该行进行解释 主要增加函数的可读性 在函数文件中 除 函数定义行 和 函数体 外 其它部分都可以省略 但增加注释是个良好的编程习惯 8 9 Matlab自定义函数 Matlab自定义函数的五种方式 命令 函数文件 函数文件 多个M文件函数文件 子函数 一个M文件inline 命令 函数文件 无需M文件syms subs方式 无需M文件字符串 subs方式 无需M文件 10 Matlab自定义函数 方式 1 命令 函数文件 函数文件 命令 函数文件 myfile1 mfid fopen myfile1 txt w fort 1 10 y mylfg t fprintf fid 4d 1 3 6 4f n t y endfclose fid 函数文件 mylfg mfunctiony mylfg x y x 1 3 函数必须单独写一个文件 不能与命令文件放在同一个文件中 11 Matlab自定义函数 方式 2 函数文件 子函数 函数文件 funtry2 mfunction funtry2 fid fopen myfile2 txt w fort 1 100 y lfg1 t fprintf fid 4d 1 3 6 4f n t y endfclose fid functiony lfg1 x 子函数1y x 1 3 函数中可以定义一个或多个子函数 此时我们称该函数为主函数 子函数只能被该主函数调用或在同一个文件中的其它子函数调用 12 Matlab自定义函数 方式 3 inline 命令 函数文件 inline命令可以用来定义一个内联函数 格式 f inline 函数表达式 变量1 变量2 调用方式 f 数值列表 注 代入的数值列表顺序应与定义时的变量名顺序一致 例 13 Matlab自定义函数 方式 3续 inline 命令 函数文件 这种函数定义方式是将f作为一个内部函数调用 其特点是 调用方式最接近于我们平时对函数的定义 使程序更具可读性 同时由于它是基于MATLAB的数值计算内核的 所以它的运算速度很快 程序更有效率 14 Matlab自定义函数 方式 3续 inline 命令 函数文件 15 Matlab自定义函数 函数文件 function funtry3 lfg inline x 1 3 表达式两端的单引号不可缺少fid fopen myfile3 txt w fort 1 50 y lfg t fprintf fid 4d 1 3 6 4f n t y endfclose fid ezplot lfg 0 50 X 方式 3续 inline 命令 函数文件 16 y x 3 x 5 diff y ans symsx y x 3 x 5 diff y 17 Matlab自定义函数 注 由于在syms中已经定义过符号 在subs中x外的单引号可以省略 但如果在syms后又定义过x 数值 则必须subs f x x 否则不可替换 方式 4 syms subs syms定义一个符号表达式 用subs命令调用 格式 symsfx 定义符号f 1 1 x 2 定义符号表达式 调用 subs f x 代替x的数值或符号 18 Matlab自定义函数 这种方法的一个特色是可以用符号作为替换 例如 方式 4续 syms subs 当然它的缺点也是明显的 由于使用符号运算内核 其速度比不上直接的数值运算 19 Matlab自定义函数 注 此处x外的引号不可以去除 该方式可以代入字符 但字符不能参与运算 否则将自行转化成该字符的ASCII码运算 这与我们想象的结果大相径庭 方式 5 字符串 subs 直接定义一个字符串 用subs命令完成调用 这种方法的优点是占内存字节最小 定义格式方便自由 缺点是无法对字符进行符号转化 20 Matlab自定义函数 subs命令的一种比较方便的调用方法 当所要替代的符号在调用前都已经有了数值定义 则可以直接调用 subs f 例 关于subs的一个注解 21 22 作业 1 Fibonacci数列定义如下 f1 1f2 1fn fn 1 fn 2 n 2 求Fibonacci数列的前20项 并用plot函数绘制 并将前20项结果输出到文本文件中 23 2编写程序计算x属于 3