matlab中创建类.doc

4.4 类(class)类是一种数据类型，与普通的数据类型不同的是类不仅包含数据，还包含对数据的操作，类把数据和数据操作方法封装在一起，作为一个整体参与程序的运行。类具有课继承性，创建一个新的类的时候，可以在一个基类中添加成员派生出新类。类的变量和类的实例是不同的，类的实例是动态分配的内存区域，通常称类的实例维“对象”，同一个类可以有不同的实例存在，他们个子有自己的数据，但是数据操作方法是相同的。类的变量可以看作是一个指针，指向类的实例。在MATLAB中，为了更好地进行数据的封装，更加抽象地描述对象，也定义了类。图2.4.1给出了MATLAB中类的层次结构图，在建立类的结构的时候，可以根据这一层次结构进行设计和继承。4.4.1 建立一个类通常一个类应该包含四个基本的成员函数：构造函数 与类名相同，可以在其中完成成员初始化的工作；显示函数 名为display，用于显示成员的数据；赋值函数 名为set，用于设置类成员的数值；取值函数 名为get，用于读取类成员的函数。与C的类不同的是，MATLAB的类不需要特别的析构函数。如果类用到了一些特殊的内容需要释放的话，可以编写一个成员函数，比如classclear，用包来释放所占用的资源。下面用一个简单的例子类介绍一些类如何使用。定义一个名为list的类，它有两个数据成员x和y，希望通过一个成员函数prod()来获取x和y的乘积。本例的类是这样的：类名： list成员变量：x，y成员函数：list：构造函数display：显示函数get：取值函数set：赋值函数prod：计算函数现在就来建立它。（1） 在工作目录上建立一个子目录(以笔者的习惯为例)：cd E:MyProgrammatlab7chap4mkdir list类名前面要加上一个字符，对于这样形式的目录里所有保存的M文件，MATLAB都认为是类的成员函数。（2） 编写5个成员函数的M文件保存在E:MyProgrammatlab7chap4list 目录下:% list.mfunction d = list(x,y)d.x=x;d.y=y;d=class(d,list); % display.mfunction display(d)fprintf(list class:n);fprintf(x=%dn,d.x);fprintf(y=%dn,d.y); % get.mfunction val = get(d,prop_name)switch prop_name case x val=d.x; case y val=d.y; otherwise error(prop_name,is not a valid list property);end %set.mfunction d = set(d,varargin) % 该函数的定义在后面的章节再详细讲解argin=varargin;while length(argin)=2, prop=argin1; val=argin2; argin=argin(3:end); switch prop case x d.x=val; case y d.y=val; otherwise error(Asset properties:x,y); endend %prod.mfunction z=prod(d)z=d.x*d.y;（3） 在MATLAB命令行中进行如下操作：cd E:MyProgrammatlab7chap4d = list(11,22)list class:x=11y=22prod(d) ans =242d = set(d,x,7);get(d,x)ans =7prod(d)ans =154下面对操作步骤中的细节加以详细解释。1. 类的创建创建一个新的类，首先需要在构造函数中用结果类型struct建立一个结构变量，包含所需要的成员变量。注意，这里不用考虑成员函数。然后用class命令将七转换成类，并返回。class明年的语法很简单：类变量 = class(结构变量,类名);这里类名和构造函数名相同。程序中要创建这个类的新的变量时，只需调用其构造函数，返回的变量就属于这个类的了。当然，这里的list.m太过简单，没有任何变量检查，使用中还可以根据情况添加一些扩充功能。2. 类成员变量的赋值本例中，类的成员变量是在构造函数中赋值的。MATLAB中，类成员变量都是private的，必须在成员函数中访问，因此就不能箱struct那样，用d.x和d.y等形式访问其成员变量了。不过，这个问题不严重，编个专门的成员函数get就行了。另外，成员函数的调用有个跟普通的函数一样。注意在get和set函数中，成员变量是以字符串的形式指定的，要通过字符串比较的办法进行区分，然后对输出变量进行赋值。本例中的set函数支持同时对两个成员变量赋值，因此用到了不定长输入产生表varargin，例如：d = set(d,x,12) % 只对其中一个成员变量赋值list class:x=12y=22d = set(d,x,23,y,34) % 同时对两个成员变量赋值list class:x=23y=343. 成员变量的显示成员被变量display不是必须的，不过她可以显示类的有用信息。如果在命令行上输入一个类变量，不加分号就回车，这时其display函数就自动调用。在该函数中，可以显示任何与该类信息相关的信息，当然也可以是不相关的。4. 工作目录一个工作目录吓可以仿真多个类目录。通常可以把大程序按功能分开，用类重新组织起来，使程序更具有结构化，增强其可读性。4.4.2 在类中引用方法1 实现方法函数类的方法（class methods）是指M文件编写的以类的对象作为输入产生的函数。一个特定的类的方法通常要保存在这个类的目录中。如上一小节中 list 的方法函数存储在 list路径下。对方法汗的调用方式和对普通函数的调用方式是相同的，其命令格式为：输出1,输出2, = 方法名称(对象名，参数1，参数2,);但是必须注意，方法函数中如果对类的成员变量进行了改变，就必须将改变后的类变量作为输出变量返回，否则在原工作空间中的类变量的成员变量不能得到更新。例如：d = list(10,20);set(d,x,23,y,34);dlist class:x=10y=20可以看到，调用set函数而不将返回结果重新赋值给d，着d的x和y两个成员变量仍然保持原来的数值。2 私有方法私有方法是指只能被同类的其他方法所调用的方法，其对应的M文件存在类目录的private子目录下。例如，如果list类有私有方法，就应该将它们保存在list/private目录下。私有方法的作用域子限于list这个类中，而不能够被MATLAB命令行调用，或者被上一层类的方法调用。3 辅助函数在设计类的时候，有些工作需要由；一些特定的函数来完成，但这些函数并不一定直接对类的对象操作，这些函数通常被称为辅助函数（helper funtions）。辅助函数可以是类方法文件中的一个子函数，也可以是一个独立的私有函数。4 类方法的调用在MATLAB中，可以采用与调试程序相同的命令对类方法进行调试，唯一不同的是对类方法的调试必须下命令行中添加类的路径。例如使用dbstop命令（停止调试）对display进行调试的时候，需要用如下的命令：dbstop list/display当然，也可以在M文件编辑/调试器中直接设置断点进行调试。4.4.3 类的继承和集成MATLAB中的类对象可以集成其他类对象的属性，当一个子类从父类中继承了属性后，在子类中将包括父类的所有成员和方法，父类的方法也可以使用之类继承的法拉国防。继承的概念是面向对象编程中的一个重要特性，子类可以很方便的引用父类中已经定义的方法。类的继承由两种方式：简单继承和多重继承。类集成的概率有点类似于嵌套，是指类对象的域中包括另外一个对象的情形。1. 简单继承简单继承是指子类从一个父类继承属性，子类中也包括它自己的一些新的属性。对于父类的操作可以应用到子类上来，而对于子类中不属于父类的方法则不可以应用到父类上去。通常可以