第3章 MATLAB程序设计 南京信息工程大学MATLAB

1第3章MATLAB程序设计2本章学习内容M文件的基本知识程序控制结构函数式M文件程序调试3本章学习目标掌握M文件的基本知识掌握Matlab常用的程序控制结构掌握函数式M文件的编写和调用方法掌握M文件编辑器的使用方法了解Matlab中函数参数的可调性了解Matlab程序调试方法4什么是M文件M文件的分类M文件的编辑与运行1.M文件的基本知识nextpartgogo5M文件的分类return(1)命令式M文件（ScriptFile）(2)函数式M文件（FunctionFile）examplereturn例3-1将华氏温度f转换为摄氏温度c。(教材P57)clear;%清除工作空间中的变量clc;f=input('InputFahrenheittemperature：');c=5*(f-32)/9命令式M文件ex3_1.mfunctionc=f2c(f)c=5*(f-32)/9函数式M文件f2c.m7M文件的编辑与运行return(1)M文件的编辑:Matlab文本编辑器(默认)(2)M文件的运行:命令式M文件——直接在文本编辑器中运行或以调用方式运行函数式M文件——若无输入参数，可直接运行或以调用方式运行

若有输入参数，需要以调用方式运行8顺序结构选择结构循环结构2.程序控制结构nextpartgogogo应用实例分析return顺序结构编程实例:求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。

(教材P60例3-3)a=input('a=?');b=input('b=?');c=input('c=?');d=b*b-4*a*c;x=[(-b+sqrt(d))/(2*a),(-b-sqrt(d))/(2*a)];disp(['x1=',num2str(x(1)),',x2=',num2str(x(2))]);[通过帮助自学]input(),disp()的用法10return选择结构(1)if语句(2)switch语句(3)try语句gogogo(1)if语句if

条件语句组endif

条件语句组1else

语句组2endif

条件1

语句组1elseif

表达式2

语句组2elseif

表达式3

语句组3elseif……else

语句组nendexamplereturnreturn%该函数用于判断某一年是否为闰年%使用格式为isleapyear(y),其中y是用户所要计算的年份functionisleapyear(year)sign=0;if

rem(year,4)==0&rem(year,100)~=0|rem(year,400)==0sign=1;end

ifsign==1

fprintf('%4dyearisaleapyear.\n',year)else

fprintf('%4dyearisnotaleapyear.\n',year)endif语句编程实例:isleapyear.mreturn(2)switch语句switch

表达式

case

值1

语句组1

case值2

语句组2

case

值3

语句组3……

otherwise

语句组nendexamplereturnswitch语句编程实例:ex_switch.mscore=input('pleaseinputyourscore:\n');switch

fix(score/10)

case

{9,10}disp('excellent.');case

8disp('good.');

case

7disp('okay.');

case

6disp('pass.');case

num2cell(5:-1:0)disp('fail.');

otherwisedisp('inputerror.');end注意写法!switch

表达式

case

值1

语句组1

case值2

语句组2

case

值3

语句组3……

otherwise

语句组nendreturn(3)try语句try

语句组1catch

语句组2endexample语义：先试探性执行语句组1，若执行过程中有错误，则将错误信息→lasterr，转而执行语句组2。returnA=[1,2,3;4,5,6];B=[7,8,9;10,11,12];tryC=A*B;catchC=A.*B;endClasterr

try语句编程实例:ex3_7.m17return循环结构(1)for语句(2)while语句(3)break语句和continue语句(4)循环的嵌套gogogo(1)for语句returnfor循环变量=初值:步长:终值循环体语句endfor

循环变量=矩阵表达式循环体语句endexampleexamplereturn例3-9当n=100时，求y的值(教材P66)y=0;n=100;fori=1:ny=y+1/(2*i-1);endyn=100;i=1:2:2*n-1;y=sum(1./i)说明:

在实际的matlab编程中，采用循环语句或降低其执行速度，所以，通常会借助矩阵来替代循环。for循环变量=初值:步长:终值循环体语句endreturns=0;a=[123136311];fork=as=s+k;endass=0;a=[123136311];s=sum(a,2)as执行过程:依次取出矩阵的第i列元素给循环变量，然后执行循环体语句。(2)while语句returnwhile

条件 循环体语句end

examplenotselected=[5,8,25,33,34,39,42,43,44,45,46,48,51,56,57,60];%未选修的学生学号fori=1:5no(i)=unidrnd(65);

whileany(no(i)==notselected) no(i)=unidrnd(65);

endend从学号1~65中任意抽取5个，不能是未选修的学号returnreturn(3)break语句和continue语句x=1:10;y=1:10;figure(1);axis([110110]);holdonfori=1:10

if(rem(i,3)==0)plot(x(i),y(i),'r*','linewidth',2)

continue

endplot(x(i),y(i),'bo','linewidth',2)pause(1)endholdoffnotselected=[5,8,25,33,34,39,42,43,44,4546,51,56,57,60];%未选修的学生学号

fori=1:5no(i)=unidrnd(65);

if(i>1)rolled=no(1:i-1);end

whileany(no(i)==notselected)|(i>1&any(no(i)==rolled))no(i)=unidrnd(65);endendno应用实例:从已选修名单中抽取5位学生学号，且不能重复抽取return253.函数式M文件函数式M文件的基本结构函数式M文件的调用函数参数的可调性全局变量与局部变量nextpartgogogo(自学)26(1)函数式M文件示例(2)函数式M文件的语法结构函数式M文件的基本结构returngogo(1)函数式M文件示例nextfunctionc=f2c(f)c=5*(f-32)/9f2c.m引导行/定义行函数体returnfunctions=sum(A,dim)%SUMSumoftheelements.%Forvectors,SUM(X)isthesumoftheelementsofX.%Formatrices,SUM(X)orSUM(X,1)isarowvectorofcolumnsums%andSUM(X,2)isacolumnvectorofrowsums.%%SeealsoPROD.

%Copyright1993-2002TheMathWorks,Inc.%$Revision:1.9$$Date:2002/04/1503:07:07$ifnargin==1&any(size(A)==1)s=sym(0);fork=1:prod(size(A))s=s+A(k);endelseifnargin==1|dim==1s=sym(zeros(1,size(A,2)));fori=1:size(A,1)s=s+A(i,:);endelses=sym(zeros(size(A,1),1));forj=1:size(A,2);s=s+A(:,j);endend注释函数体引导行functions=sum(A,dim)ifnargin==1&any(size(A)==1)s=sym(0);fork=1:prod(size(A))s=s+A(k);endelseifnargin==1|dim==1s=sym(zeros(1,size(A,2)));fori=1:size(A,1)s=s+A(i,:);endelses=sym(zeros(size(A,1),1));forj=1:size(A,2);s=s+A(:,j);endend引导行/定义行函数体%SUMSumoftheelements.%Forvectors,SUM(X)isthesumoftheelementsofX.%Formatrices,SUM(X)orSUM(X,1)isarowvectorofcolumnsums%andSUM(X,2)isacolumnvectorofrowsums.%%SeealsoPROD.

%Copyright1993-2002TheMathWorks,Inc.%$Revision:1.9$$Date:2002/04/1503:07:07$①②③sum.m(2)函数式M文件的语法结构returnfunction

输出形参表=函数名(输入形参表)注释说明部分函数体部分说明:①输入参数:若有多个，用逗号间隔②输出参数:可以没有；若有多个，参数之间用逗号间隔且输出形参表用[]括起来。③函数体中可以有return语句，也可以没有functionc=f2c(f)c=5*(f-32)/930函数式M文件的调用return[输出实参表]=函数名(输入实参表)说明:可嵌套调用，也可递归调用!examplereturnfcircle.mfunction[s,p]=fcircle(r)%CIRCLEcalculatetheareaandperimeterofacircleofradiir%r圆半径%s圆面积%p圆周长

%2009年10月15日编s=pi*r*r;p=2*pi*r;>>[area,perimeter]=fcircle(10)area=314.1593perimeter=62.831932函数参数的可调性returnMATLAB中，传递给函数的输入参数和输出参数可变。系统用预定义变量nargin和nargout分别记录调用时实际的输入参数和输出参数个数。examplereturnfunctionM=myrand10(m,n)ifnargin==0M=unidrnd(10);elseifnargin==1M=unidrnd(10,m,m);elseM=unidrnd(10,m,n);end①编写函数式文件myrand10.m②在命令窗口或其它M文件中调用>>A=myrand10;>>B=myrand10(2);>>C=myrand10(2,3);344.程序调试nextpart1.程序错误:①语法错误②逻辑错误2.程序调试方法:①通过注释，一段一段执行程序；在命令窗口输出中间结果；②通过调试菜单debug调试(自行练习)355.补充:常用的程序控制命令nextpart命令功能命令功能return返回key