第2章-MATLAB程序设计(通信10)ppt课件

.,第二章Matlab的程序设计,matlab语言称为第四代编程语言，程序简洁、可读性很强而且调试十分容易。是matlab重要组成部分。,.,MATLAB不仅可以在命令行中逐行输入命令，然后依次执行，而且还可以像C、FORTRAN等高级语言一样进行程序设计。在MATLAB程序设计中，可以充分利用MATLAB数据结构的特点，从而使程序结构简单，提高编程效率。,m文件简介,.,m文件简介,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；编辑m文件可使用M文本编辑器。,.,2.1M文件,2.1.1M文件概述M文件是由MATLAB语句（命令或函数）构成的ASCII码文本文件，执行程序时逐行解释运行程序，matlab是解释性的编程语言。文件名必须以“.m”为扩展名。两种形式：独立的m文件命令文件(ScriptFile)可调用的m文件函数文件(FunctionFile)。,.,一、matlab的工作模式,指令驱动模式在matlab窗口下当用户输入单行指令时，matlab立即处理这条指令，可以显示结果，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命令行上的一个或几个语句。,.,例如：x1=0:10 x1=012345678910x2=0:3:11x2=0369x3=11.5:-3:0 x3=11.50008.50005.50002.5000,.,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。,.,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。,m文件模式,.,二、M文本编辑器,m文件的类型是普通的文本文件，我们可以使用系统M文本编辑器来建立m文件。具体的创建方法：,1.在matlab指令窗口点击File/New/M-file,启动编译器，创建新M文件,.,2.点击matlab指令工具条上的图标,3.在matlab指令窗运行指令clearPleaseinputx=:5Pleaseinputy=:6rho=7.8102the=0.8761,运行main1.m程序后，得到运行结果：,在MATLAB中，函数可以嵌套调用，即一个函数可以调用别的函数，甚至调用它自身。一个函数调用它自身称为函数的递归调用。,.,例：利用函数的递归调用，求n！。n！本身就是以递归的形式定义的：,.,例：求s=1!+2!+3!+4!+5!运行main2.m程序，得到运行结果：,.,在MATLAB中，函数文件中的变量是局部的，与其他函数文件及MATLAB工作空间相互隔离，即在一个函数文件中定义的变量不能被另一个函数文件引用。如果在若干函数中，都把某一变量定义为全局变量，那么这些函数将公有这一变量。全局变量的作用域是整个MATLAB工作空间，即全程有效，所有的函数都可以对它进行存取和修改。因此，定义全局变量是函数间传递信息的一种手段。全局变量用global命令定义，格式为：global变量名,全局变量与局部变量,.,数据的输入和输出,输入：input调用格式：A=input(提示信息，s)输出：disp调用格式：disp(输出项)matlab中disp()就是屏幕输出函数，类似于c语言中的printf()函数.,.,程序的暂停：pause,调用格式：pause(延迟时间)为了动态观察变化过程，利用pause(a)暂停a秒后执行下一条指令若不加参数，直接用pause命令，即为程序暂停执行，直至用户按任意一个按键，程序开始继续执行。,.,四、matlab的程序结构,顺序结构依次顺序执行程序的各条语句循环结构被重复执行的一组语句，循环是计算机解决问题的主要手段。,matlab语言的程序结构与其它高级语言是一致的，分为顺序结构，循环结构，分支结构。,.,语法为：fori=表达式（表达式为一个向量）可执行语句end,循环语句主要有：forend,循环结构:,.,例：利用for循环求1！+2！+3！+5！的值sum=0;fori=1:5pdr=1;fork=1:ipdr=pdr*k;endsum=sum+pdr;end,运行结果：sumsum=153,.,while循环将循环体中的语句循环执行不定次数。语法为：while表达式循环体语句end表达式一般是由逻辑运算和关系运算以及一般运算组成的，以判断循环的进行和停止；只要表达式的值非0，继续循环；直到表达式值为0，循环停止。,whileend循环,.,例：用while循环求1100间整数的和,程序：sum=0;i=1;whileisumsum=5050,.,break语句和continue语句,与循环结构相关的语句还有break语句和continue语句。它们一般与if语句配合使用。break语句用于终止循环的执行。当在循环体内执行到该语句时，程序将跳出循环，继续执行循环语句的下一语句。,continue语句控制跳过循环体中的某些语句。当在循环体内执行到该语句时，程序将跳过循环体中所有剩下的语句，继续下一次循环。,.,例：求100，200之间第一个能被21整除的整数。,.,.,.,ifelseend语句有3种形式单分支if语句：if表达式执行语句end,选择结构根据一定条件来执行的各条语句。,当条件成立时，则执行语句组，执行完之后继续执行if语句的后继语句，若条件不成立，则直接执行if语句的后继语句。,.,双分支if语句：if表达式语句1else语句2end当条件成立时，执行语句组1，否则执行语句组2，语句组1或语句组2执行后，再执行if语句的后继语句。,.,多分支if语句：if表达式1语句1elseif表达式2语句2elseif表达式3语句3else语句nend用于实现多分支选择结构。,.,例：编写m函数，计算分段函数值,.,try语句,try的作用是让Matlab尝试执行一些语句,执行过程中如果出错,则执行catch部分的语句.try一般与catch连用，表示选择判断。try尝试执行的语句块，组命令1总被执行，错误时跳出此结构catch出错后执行的语句块，仅当组命令1出现错误时组命令2才被执行end,.,五、文件操作,matlab文件输入、输出（I/O）函数允许把其它格式的数据文件直接读进matlab，它是以c语言文件I/O函数为基础的。打开和关闭文件（fopen,fclose)格式：fid=fopen(数据文件，r)r读w写a附加rt读写,.,文件一旦打开，即可进行读写操作。sta=fclose(fid)关闭上述打开文件sta=fclose(all)关闭所有打开的文件与save,load类似，是matlab专用数据文件读写工具（*.mat)。2.读写二进制数据文件fread,fwrite可读写数据文件，文本文件。例：fid=fopen(user.dat,r)a=fread(fid,50)sta=fclose(fid),.,六、应用程序接口,应用程序接口是matlaab的附加组件。是一个由相关函数组成的接口函数库，可实现与外部程序的交互。MEX文件：是ma