《MATLAB基础与编程入门》课件-第1章 MATLAB桌面环境

1.1MATLAB产品族简介1.2MATLAB的桌面环境1.3CommandWindow和MATLAB命令1.4CommandHistory和历史记录1.5使用帮助和FunctionBrowser1.6CurrentFolder和搜索路径1.7使用MATLAB命令收藏1.1MATLAB产品族简介1.1.1MATLAB的产品体系MATLAB产品由若干个模块组成，不同的模块完成不同的功能。目前MATLAB的整个产品体系可以分为三个产品家族，分别是基于MATLAB的产品族、基于Simulink的产品族以及在MATLAB和Simulink基础之上开发的各种专业工具箱。TheMathWorks公司于2007年并购法国PolyspaceTechnologies公司，获得了Polyspace产品，该产品主要用于在嵌入式系统开发过程中，结合Simulink以及代码生成工具来完成代码运行时的错误检查和验证。由这些模块构成的MATLAB产品体系如图1-1所示。MATLAB是MATLAB产品家族的基础，任何其他MATLAB产品都以这个模块为基础。MATLAB核心模块提供了基本的数学算法，集成了2D和3D图形以及数据可视化功能，并且提供了一种交互式的高级编程语言—M语言。利用M语言可以通过编写脚本或者函数文件，实现用户自己的算法。MATLAB核心模块也是与其他第三方软件集成交互的基础。MATLAB的桌面应用程序开发以及发布工具是以MATLABCompiler为核心的一组编译工具。MATLABCompiler能够将那些利用MATLAB提供的编程语言—M语言编写的函数文件编译为可以脱离MATLAB环境运行的独立可执行程序。利用MATLABCompilerSDK可以将MATLAB的功能发布为动态共享链接库、Microsoft®.NET程序集、Java类和Python包，让MATLAB同其他高级编程语言进行混合应用，取长补短，以提高程序的运行效率，丰富程序开发的手段。MATLAB的应用程序还可以通过网络形式进行发布，使用MATLABProductionServer将MATLAB算法集成到Web云端、数据库和企业应用程序中，或者使用MATLABWebAppServer将MATLAB和Simulink作为Web应用发布，然后通过浏览器来浏览调用。利用M语言还开发了相应的MATLAB专业工具箱函数，以供用户直接使用。工具箱应用算法具有开放和可扩展的特性，用户不仅可以察看其中的算法，还可以针对一些算法进行修改，还允许开发自己的算法来扩充工具箱的功能。这些MATLAB的工具箱功能丰富，分别涵盖了高性能计算、数学统计与优化、控制系统设计与分析、数字信号处理、数字图像处理与计算机视觉、通信系统设计与分析、芯片设计与开发、测量与测试、计算金融、计算生物、航空航天工程以及车辆工程等专业领域。1.1.2Simulink简介Simulink是基于MATLAB的框图设计环境，可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真。它的建模范围广泛，可以针对任何能够用数学来描述的系统进行建模，其中包括了连续、离散、条件执行、事件驱动、单速率、多速率和混杂系统等。Simulink提供了利用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形界面，而且Simulink还提供了丰富的功能块(Blocks)以及不同的专业模块集合(Blocksets)。利用Simulink几乎可以做到不书写一行代码即可完成整个动态系统的建模和仿真工作。Simulink的特点如下所示。交互式建模：Simulink本身提供了大量的功能块，以方便用户快速建立动态系统的模型，建模的时候只需要利用鼠标拖放功能块并将其连接起来即可。交互式仿真：Simulink的框图提供可交互的仿真环境，可以将仿真结果动态显示出来，并且在各种仿真的过程中调节系统的参数。

任意扩充和定制功能：Simulink的开放式结构允许用户扩充仿真环境的功能，可以将用户利用M语言、C/C++、FORTRAN语言编写的算法集成到Simulink框图中。与MATLAB工具集成：Simulink的基础是MATLAB，那么在Simulink框图中就可以直接利用MATLAB的数学、图形和编辑功能，完成诸如数据分析、过程自动化分析、参数优化等工作。专业模型库：为了扩展Simulink的功能，TheMathWorks公司针对不同的专业领域和行业开发了各种专业模型库，将这些模型库同Simulink的基本模块库结合起来，可以完成不同专业领域动态系统的建模工作，这些模块库大多配合前述的若干MATLAB工具箱使用，可以实现多种专业系统的建模和仿真工作。Simulink的基本模块库如图1-2所示。1.1.3Stateflow简介Stateflow是一个交互式的建模与仿真工具，它基于有限状态机的理论，可以用来对复杂的事件驱动系统以及控制逻辑进行建模和仿真。Stateflow与Simulink和MATLAB紧密集成，可以将Stateflow创建的复杂控制逻辑有效地结合到Simulink的模型中。有限状态机是具有有限个状态(States)的系统的理论表述。它以某些默认的状态为起点，根据所定义的事件(Events)和转移(Transitions)进行操作，这里的转移表示状态机如何对事件进行响应(控制流程)。图1-3所示就是有限状态机的一个例子。Stateflow主要用于各种动态逻辑、控制流程系统的建模与仿真。1.1.4自动化代码生成工具在MATLAB产品族中，自动化的代码生成工具主要有C语言代码生成工具、HDL语言代码生成工具等，其中的核心工具是MATLABCoder和SimulinkCoder。在早期版本的MATLAB软件中，代码生成工具是Real-TimeWorkshop(RTW)、Real-TimeWorkshopEmbeddedCoder和StateflowCoder。从MATLABRelease2011a版本开始，就使用Coder产品名称来替代这些代码工具了。这些代码生成工具可以直接将Simulink的模型框图和Stateflow的状态图转换成高效优化的程序代码。利用Coder生成的代码简洁、可靠、易读。目前Coder支持生成标准的C/C++语言代码，并且具备了生成其他语言代码的能力。整个代码的生成、编译以及相应的目标下载过程都是自动完成的，用户需要做的仅仅是使用鼠标点击几个按钮即可。业内有很多第三方公司针对不同的实时或非实时操作系统平台，开发了相应的目标选项，配合不同的软硬件系统，可以完成快速控制原型(RapidControlPrototype)开发、硬件在回路的实时仿真(Hardware-in-Loop)、产品代码生成等工作。代码生成工具的体系结构如图1-5所示。TheMathWorks公司开发的SimulinkReal-Time是结合Speedgoat实时硬件系统进行快速原型或者硬件在回路实时仿真的理想选择，Speedgoat也提供了丰富的IO功能用于进行实时仿真系统与外围硬件的数据交互。而各种单片机—HC12、C166等主要用于控制系统中嵌入式控制器的处理器在回路的仿真开发。TheMathworks公司与第三方公司合作开发了若干目标工具，能够将Simulink框图化模型变成代码并直接导入相应的开发环境中，并且在各种类型DSP开发板或者EVM板上运行的可执行程序，直接通过硬件设备验证系统算法。目前，这些工具可支持TexasInstrumentsC2000™和C6000™、AnalogDevices™Blackfin®、Freescale™MPC5xx、Infineon®

C166®、STMicroelectronics®

ST10等类型处理器。利用MATLAB产品的开放性体系，全世界范围内的多家第三方厂商、公司在MATLAB的基础上开发了很多工具，有些工具已转化成为商业化产品。有些厂商利用M语言开发了面向某一特定专业领域的工具箱，如美国PrincetonSatelliteSystem公司开发的面向飞行器控制系统设计、分析应用的AerocraftControlToolbox。而有些厂商则在Simulink的基础上开发了面向某一特定应用领域的Blocksets。此外还有很多在SimulinkCoder或者Real-TimeWorkshop的基础上开发的实时系统目标，其中包括德国dSPACE公司开发的dSPACE系统、美国AppliedDynamicsInternational公司开发的ADIrtX系统、加拿大Opal-RTTechnologies公司开发的RT-LAB产品、英国PITechnology公司开发的OpenECU等产品。这些第三方产品极大地丰富了MATLAB产品在某一特定领域内的应用能力，使MATLAB逐渐成为了众多工程师、研发团体的首选科研软件平台。1.2MATLAB的桌面环境1.2.1MATLAB用户界面MATLAB软件的用户界面包含了多个窗体，这些窗体包括：当前路径察看器(CurrentFolder)；工作空间浏览器(Workspace)；命令行窗体(CommandWindow)；命令行历史窗体(CommandHistory)；变量编辑器(ArrayEditor)；M文件编辑器/调试器(Editor/Debugger)；超文本帮助文档浏览器(HelpBrowser)；网页浏览器(WebBrowser)。这些窗体都可以内嵌在MATLAB主窗体下，再配合MATLAB工具栏和快速访问工具栏就组成了MATLAB的桌面环境。当MATLAB安装完毕并首次运行时，展示在用户面前的界面为MATLAB运行时的默认界面，如图1-7所示。MATLAB软件从Release2014a版本开始，其桌面环境就可以使用中文字符，它可以根据用户Windows操作系统所设置的“地域”信息来选择MATLAB桌面环境的默认语言。如果需要修改MATLAB的界面显示语言，可以在“预设项”对话框中的“常规”页面内，选择MATLAB的默认界面语言，如图1-8所示。修改界面语言之后需要重新启动MATLAB才能够看到界面语言的变化效果，如图1-10所示，MATLAB默认图形界面为英文界面。在MATLABRelease2012b版本发布时，MATLAB的桌面环境基本形成了当前的样式，取消了更早期版本的“Start”启动菜单，并且增加了类似于MicrosoftOffice应用软件的工具条(ToolStrip)，将不同的操作分类在Home、Plots以及APPS标签页下，并且将保存(Save)，拷贝(Copy)、粘贴(Paste)等常用的操作命令添加到了快速访问工具栏(QuickAccessToolbar)，同时增加了文档搜索栏(SearchDocumentation)。MATLAB工具条的HOME标签页主要包含使用MATLAB过程当中最常用的一些功能项。这些功能项归类为六个类别，分别针对文件(FILE)、变量(VARIABLE)、MATLAB代码(CODE)、SIMULINK、应用环境(ENVIRONM-ENT)以及帮助资源(RESOURCES)等进行操作。图1-11所示为MATLAB工具条的HOME标签页。MATLAB工具条的PLOSTS标签页下罗列了MATLAB进行数据可视化最常用的若干绘图功能项。图1-12所示为MATLAB工具条的PLOTS标签页。MATLAB工具条的APPS标签页内显示了已经安装在当前计算机下的若干MATLAB应用。这里的MATLAB应用一般是由TheMathWorks公司或者第三方公司开发好的MATLAB工具箱图形工具，用户也可以自己开发相应的工具并且添加到这里。这些图形工具给用户提供了简单易用的操作途径，可以针对某些特定的应用问题提供简便快捷的解决办法。不同的MATLAB工具箱内含有不同的应用工具，如CurveFittingToolbox下面的曲线拟合应用工具，ControlSystemToolbox下面的PID调参应用工具等。在MATLAB工具条的APPS标签页里面所显示的内容与读者安装了哪些MATLAB软件工具箱有关。图1-13所示为MATLAB工具条的APPS标签页。1.2.2MATLAB用户界面布局MATLAB启动之后的桌面环境有几种布局形式，用户可以通过MATLAB工具条中的HOME标签页内Layout菜单下的若干命令来设置不同的MATLAB桌面布局样式。菜单命令如图1-14所示。MATLAB工具条中的HOME标签页内Layout菜单下的其余菜单命令可以用于设置MATLAB桌面环境布局的具体细节，如设置命令行历史窗体、快速访问工具栏，设置当前路径工具条等，请读者自行选择执行这些菜单命令来了解相应命令与MATLAB桌面环境之间的对应关系。至于选择哪一种作为读者的桌面布局，完全取决于个人的使用习惯。笔者的习惯是选择CommandWindowOnly的界面布局，这种界面布局与早期版本的MATLAB界面基本类似，简洁明了，占用系统资源少。MATLAB桌面环境的所有图形工具窗体都可以嵌入(Dock)MATLAB的桌面环境，也可以从MATLAB窗体中弹出(Undock)，成为浮动的窗体。每个MATLAB的窗体都可以单独关闭，可以通过MATLAB工具栏Layout菜单下相应的命令分别打开。用户完全可以根据自己的喜好定义MATLAB桌面环境下打开的图形工具种类，并且可以在完成桌面环境配置之后，执行Layout菜单下的SaveLayout…命令，将用户自己配置的桌面样式保存下来。保存的时候可以给自己设置的桌面样式起个名字，这个名称会出现在Layout子菜单下让用户来选择。需要注意的是，每次启动MATLAB的时候，会按照用户前一次关闭MATLAB时的桌面布局样式来启动当前的MATLAB桌面环境。1.2.3修改窗体文本样式MATLAB桌面环境窗体内的字体属性(如字体、字号或者颜色等)都可以根据用户的需要进行自定义。一般地，设置文本字体属性的方法是通过MATLAB的Preferences工具，具体的方法是：执行MATLAB工具条HOME标签下的References命令

，在弹出的对话框中，选择左侧选项列中的Fonts项，就可以设置MATLAB所有窗体中的字体和字号，如图1-19所示。在这里设置的字体属性将直接影响相应的MATLAB窗体的字体属性。这里的字体属性分为两大类：Desktopcodefont和Desktoptextfont。其中，前者设置的字体属性将影响命令行窗体(CommandWindow)、命令行历史窗体(CommandHistory)以及M语言编辑器(Editor)，而后者设置的字体将影响当前路径察看器(CurrentFolder)、工作空间浏览器(Workspace)、变量编辑器(VariableEditor)以及函数浏览器(FunctionBrowser)等窗体的字体。现在大多数用户使用的计算机图形显示能力越来越强，显示器的尺寸也越来越大，桌面的分辨率也越来越高。MATLAB桌面环境的窗体中的字体还可以进一步细化设置，选择Preferences窗体左侧选项列Fonts分支下的Custom，则Preferences对话框如图1-21所示。这里可以分别设置每个窗体工具的字体属性，可以让窗体工具使用Desktopcode或者Desktoptext，也可以专门为某个窗体单独设置相应的字体属性。MATLAB桌面环境的图形窗体内文本的颜色也可以根据用户的想法和要求进行设置。在Preferences对话框下选择左侧选项列中的Colors项，如图1-22所示。通过前面所示的对话框设置的各种文本显示属性一经设置，在单击Apply按钮或者OK按钮时立即生效，而且设置的属性也会被永久保留下来。在下一次MATLAB启动时，将直接使用这些设定好的属性。此外，每个窗体都可以单独设置一些显示方式。

1.3CommandWindow和MATLAB命令1.3.1在命令行窗体中执行命令MATLAB的命令行窗体无论是基本外观还是使用方法，从其4.x的版本起就已经没有明显的变化了。它最具特色的就是命令回调(CommandCallbacks)功能。在MATLAB的命令行窗体中键入任意算术表达式或者调用函数，系统将立即自动解算，并给出结果。MATLAB软件中包含了海量的M语言函数或者内建函数以及命令，实现了强大而又丰富的计算功能。在命令行窗体中，调用这些函数的方法就是直接键入函数或者命令，并且根据函数的要求提供相应的参数列表。MATLAB具有保存命令行历史的功能，用户在命令行窗体中键入的命令默认会被保存起来，并且可以通过使用上下光标键重复调用之前键入的命令。命令行历史还具有局部记忆的能力。例如，假设在MATLAB的命令行窗体中曾经执行了一个函数testcommandwindows，那么再次运行该函数时，只要在命令行中键入test，然后按光标上键↑，命令行历史窗体会提示用户曾经执行过的该命令，再直接回车就可以重复运行该命令。MATLAB命令行窗体还可以辅助用户完成命令的输入。1.3.2设置命令行窗体的数值显示格式MATLAB计算结果的显示方式主要有两种：一种是以可视化的形式通过图形来显示，另一种就是在命令行窗体中以文本的形式来显示。在命令行窗体中显示数值计算的结果可以有一定的格式。浮点短格式显示的数值具有固定的小数点后四位有效数字，对于大于1000的浮点数值，则使用科学计数法表示。要设置数值的显示格式，可以在MATLAB命令行窗体中使用format命令，也可以通过Preferences对话框来设置。表1-1列出了在MATLAB命令行窗体中使用format命令的方法，在表格中使用的示例数值为自然对数的底数e。在不同的数值显示格式下，所显示出来的数值有效位数不尽相同，可根据自己的需要来设置数值显示的有效位数。请注意在示例最后显示变量a数值的时候，当a的数值为整数时，在默认数值显示格式的情况下，显示了变量的全部数值，而没有使用科学计数法。这也是MATLAB的特性之一，在默认数值显示格式情况下，当整数数值小于某个数值时(默认为1010以内)，则显示完整的数值，如果是浮点数则大于1000时使用科学计数法。设置命令行窗体的数值显示格式也可以在Preferences对话框中完成。选择Preferences对话框左侧选项列的CommandWindow项，此时在对话框右侧Textdisplay属性组中就可以设置数值显示格式(Numericformat)，如图1-24所示。在Preferences对话框中还可以设置命令行窗体数值的显示方法，即NumericDisplay，下面有两个选项，loose和compact，其实这两个选项仅仅影响在命令行窗体下输出计算结果回调时，是否在不同的行之间增加空白行，其中的区别就是在第二次键入pi之后，得到的命令行窗体回调结果每一行之前都增加了一个空白行。1.3.3常用的命令行窗体控制命令MATLAB核心模块包含的函数或者命令可以粗略地分为两大类，一大类是执行各种具体计算或者数据处理功能的核心函数，而另外一类是进行MATLAB环境控制的命令，比如退出MATLAB会话、执行操作系统的功能等。表1-2中，对一些常用的控制命令进行了总结。

1.4CommandHistory和历史记录1.4.1命令行历史窗体在早期版本的MATLAB中，命令行历史(CommandHistory)窗体是MATLAB桌面环境默认显示的窗体之一。例如，在MATLABRelease2013a版本中，该窗体的默认位置是MATLAB桌面环境的右下角，如图1-25所示。从MATLABRelease2014a版本开始，命令行历史窗体不再默认内嵌显示在MATLAB桌面环境的主界面之中。如果需要调用命令行历史，方法是将光标停留在命令行窗体后，按下光标上键↑，则会在光标所在位置弹出命令行历史的浮动窗体，如图1-26所示。在MATLAB命令行历史窗体中，罗列了在MATLAB命令行窗体内键入的所有命令，还包括了每次启动MATLAB的时间。这些命令不但被清晰地记录下来，可以被再次执行，还能够被复制到MATLAB的命令行窗体中，也可以用来直接创建M文件。命令行历史窗体可以通过鼠标移动至不同的位置：在窗体上边沿点击并保持鼠标左键，就可以移动命令行历史窗体到任意位置。命令行历史窗体一旦离开了默认位置，则窗体会显示标题栏，右上角会显示快捷菜单按钮和关闭窗体按钮，如图1-27所示。命令行历史窗体可以内嵌入MATLAB桌面环境，执行快捷菜单按钮下的Dock命令，就可以实现命令行历史窗体内嵌，效果如图1-28所示。通过执行快捷菜单按钮下的Undock命令，MATLAB命令行历史窗体会隐藏起来，如果需要重新打开命令行历史窗体则需要通过光标上键来完成。启动MATLAB命令行历史窗体还可以通过在MATLAB命令行窗体中键入命令commandhistory来实现，其效果与通过光标上键打开命令行历史窗体一致。MATLAB命令行历史窗体还可以通过执行MATLAB工具条HOME标签的Layout菜单下CommandHistory子菜单内的相应命令来打开。选择相应子菜单下的Docked命令，则得到效果如图1-28所示的MATLAB桌面环境，即将MATLAB命令行历史窗体内嵌在MATLAB桌面之中。如果选择相应子菜单下的Popup命令，则命令行历史窗体将作为弹出窗体，通过光标上键或者commandhistory命令呼出。如果选择相应子菜单下的Closed命令，则不显示命令行历史窗体，但是命令行历史仍然会被记录。使用光标上键和下键可以在MATLAB命令行窗体内重复之前键入的命令。如果需要再次显示命令行历史窗体，则需要执行相应子菜单内的不同命令。命令行历史窗体提供了重复执行命令的功能，这需要通过命令行历史窗体的右键快捷菜单来完成，菜单如图1-29所示。1.4.2diary命令diary命令是常用的MATLAB命令行命令之一，该命令的功能是创建一个“日志”文件，并且让MATLAB进入到日志记录状态。diary命令的使用方法如下。Diary：在历史日志记录功能on和off状态之间切换；diaryon：打开历史日志记录功能；diaryoff：关闭历史日志记录功能；diary('filename')：创建日志文件，文件名为filename；diaryfilename：创建日志文件，文件名为filename。在使用diary命令时，若不指定文件名，则MATLAB在当前的工作目录下会自动创建一个名为diary的日志文件，并且进入到历史日志记录状态。日志文件中将记录所有在命令行窗体中键入的命令以及这些命令运行过程中输出到命令行窗体的文本。MATLAB的日志文件是UTF-8格式的纯文本文件，不包含任何格式信息，因此日志文件的内容与命令行窗体内看到的内容并不完全一致，特别是某些MATLAB命令行窗体的超链接信息会全部显示在日志文件中。1.5使用帮助和FunctionBrowser1.5.1使用在线帮助所有的MATALB函数都具有自己的帮助信息，这些帮助信息保存在相应的函数文件注释区中。在线帮助信息由工程开发人员在编写函数的同时添加在函数内，用于说明函数的基本功能、算法或者开发过程等，所以，这些信息能够直接说明函数的功能和使用方法。在线帮助的获取需要通过具体的命令，将在线帮助信息显示在命令行窗体中，因此，获取在线帮助的过程非常快捷，不需要依赖其他桌面工具，所有版本的MATLAB都支持函数的在线帮助，其操作方法和模式、输出的内容基本一致。因此，MATLAB用户获取函数帮助的最常用方法就是使用在线帮助。获取函数在线帮助的方法是使用命令help。其实help命令执行的结果与MATLAB会话的上下文、用户给定的参数都有关系，直接键入help命令相当于察看了system命令的在线帮助信息，这里为了节约篇幅，使用了省略号，在真正的MATLAB命令行窗体中，将显示出所有在线帮助的内容。所有的MATLAB函数还具有一种在线帮助，叫作H1帮助行，这部分内容为每一个M语言函数文件在线帮助的第一行，它能够被lookfor函数搜索查询，因此在这一行帮助中，往往是言简意赅的说明性语言，在所有的在线帮助中相对最重要。这时MATLAB将所有有关傅里叶变换的函数罗列在命令行窗体中，这些函数的H1帮助行都有关键字Fourier。1.5.2使用窗体帮助尽管函数在线帮助使用起来简便快捷，但是在线帮助能够提供的信息毕竟有限，而且并不是所有与函数有关的内容都可以用在线帮助文本显示。因此，MALTLAB还提供了内容更加丰富的帮助文档，作为MATLAB的用户指南出现。MATLAB的帮助文档显示在MATLAB的帮助文档浏览器窗体中，单击MATLAB工具条HOME标签页内的“”按钮，将打开MATLAB的帮助文档浏览器，如图1-36所示。默认地，MATLAB帮助文档浏览器会访问TheMathWorks公司的网站来获取在线的帮助文档，这需要有网络连接，而且需要有足够的带宽才能够比较顺畅地查阅帮助。其实每个产品模块的帮助文档内容已经跟随产品安装到计算机本地，用户可以设置访问这些本地安装好的帮助文档，来提高效率，方法是通过References对话框设置相应内容，如图1-37所示。在MATLAB的帮助文档中列出了若干用于教学和演示的MATLAB示例，这些示例演示了各种MATLAB产品的特性，也包括了不同版本的新特性介绍，产品的入门简介等，是非常好的入门教程。还有一种获取帮助的方法就是在MATLAB命令行窗体中键入相应的函数名称之后按下F1键，此时MATLAB将通过弹出的窗体来显示该函数的帮助内容。MATLAB的帮助文档除了超文本格式的以外，还具有PDF格式的帮助文档，这些帮助文档与MATLAB的产品手册(纸版)一一对应，部分PDF文件格式的帮助文档内容要多于超文本格式的文档，更是多于纸版的手册。所以，在必要的情况下，可以将部分PDF格式的文档打印出来，作为手册保存。不过，所有PDF格式的帮助文档都需要用户去TheMathWorks公司的官方网站下载。尽管MATLAB的帮助文档比较翔实规范，用户在使用MATLAB的过程中，还是不可避免地会遇到一些问题，这个时候推荐使用MATLAB的网上资源。在网站上不仅可以查阅MATLAB的实用信息，在新闻组提问，还可以下载大量的用户实例。这些例子比MATLAB自带的示例更新颖，更贴近实际。1.5.3函数浏览器函数浏览器(FunctionBrowser)是MATLABRelease2008b版本增加的功能之一，与函数浏览器一同增加的功能还有函数在线提示(FunctionHints)功能，这两个功能可以在MATLAB命令行窗体和M语言编辑器内使用。在命令行窗体中使用函数浏览器的方法非常简单，只要单击MATLAB命令行窗体命令行提示符左边的按钮，就可以打开函数浏览器，如图1-41所示。在函数浏览器内，MATLAB根据产品模块和功能将函数进行了分类。如果安装有其他的产品模块或者工具箱，则函数浏览器内也会列出相应的函数。用户可以点击不同的函数分类来浏览每个类别的函数细节，也可以通过搜索工具来检索函数，例如在搜索栏中键入cos，则MATLAB函数浏览器将搜索得到相应的函数，并且给出函数的简要信息，如图1-42所示。如果此时将鼠标光标放置在相应的函数上，函数浏览器还可以显示该函数的在线帮助信息，如图1-43所示。用鼠标双击函数浏览器内相应的函数名称，则对应的函数会自动出现在MATLAB命令行窗体的当前命令行中。1.5.4操作帮助的函数MATLAB还提供了一些函数用于操作帮助和帮助文档浏览器，在表1-3中进行了总结。1.6CurrentFolder和搜索路径1.6.1当前路径察看器MATLAB加载任何文件或者执行任何命令都从当前的工作目录下开始。MATLAB提供了一个图形化的工具叫作当前路径察看器—CurrentFolder，该工具在MATLAB默认的桌面环境中位于界面的左侧。同时，位于MATLAB工具条下面的是当前路径工具条(CurrentFolderToolbar)，切换路径的工作可以在当前路径工具条内来完成，如图1-45所示。当前路径察看器主要的作用是帮助用户组织管理当前路径下所有文件，特别是MATLAB文件，包括M语言文件、MAT数据文件等。通过该工具，可以预览MATLAB文件的基本内容在当前路径察看器中还能够运行、编辑相应的M语言文件，完成加载MAT数据文件等操作，这些操作都可以通过相应的右键快捷菜单完成。当用户选择不同类型的MATLAB文件时，右键快捷菜单的菜单命令略有不同。大家可以参考MATLAB的帮助文档，或者直接尝试运行一下菜单命令来了解其功能。与其他MATLAB桌面工具类似，当前路径察看器可以浮动在所有窗体上方，也可以默认内嵌在MATLAB桌面环境中，浮动的当前路径察看器窗体如图1-47所示。当前路径察看器可以通过相应的属性设置对话框设置外观等属性。执行MATLAB工具条HOME标签页内的Preferences命令，在左侧选项列表中选择CurrentFolder，如图1-48所示。1.6.2工作目录所谓MATLAB的工作目录，其实就是当前的文件夹。不过MATLAB启动时会默认使用一个文件夹作为工作目录，所有当前MATLAB会话的文件保存和读取都将从该文件夹下开始。一般在Windows系统中，MATLAB会使用当前用户文档路径下的MATLAB文件夹作为默认的工作目录，可以在MATLAB命令行窗体中键入如下的命令来获取该工作目录信息：>>userpathans='C:\Users\Administrator\Documents\MATLAB'MATLAB启动时默认的工作目录可以任意修改。较常用的方法是利用MATLAB的Startup脚本文件来完成，这种修改方法不会受到操作系统或者软件特性的影响。该脚本文件在MATLAB启动时自动被执行，可以将设置工作目录的命令(cd命令)添加到该脚本文件中，则每次启动MATLAB的时候将自动的切换到相应的文件夹下。对于Windows平台的用户还可以用另外一种方法来修改MATLAB的默认工作目录。在Windows桌面的MATLAB快捷方式上单击右键，在弹出的快捷菜单中，选择属性命令，在弹出的对话框中，设置起始位置，可以将默认的工作目录设置在这里，如图1-49所示。另外一种修改MATLAB默认工作目录的方法是通过MATLAB的Preferences对话框内相关属性设置来完成。打开MATLABPreferences对话框之后，在General页面下可以看到InitialWorkFolder的设置内容，可以在这里设置MATLAB的默认工作目录，如图1-50所示。1.6.3搜索路径所有的MATLAB文件都被保存在不同的路径中，将这些路径按照一定的次序组织起来，就构成了搜索路径，当MATLAB执行某个MATLAB命令时，系统将按照以下的顺序搜索该命令。判断该命令是否为变量；判断该命令是否为内建的函数；在当前的工作目录下搜索是否存在该命令文件；从搜索路径中依次搜索该文件直到找到第一个符合要求的函数文件为止；若上述的搜索都没有找到该命令，则报告错误信息。MATLAB按照上面的顺序来判断命令的执行，并且仅执行第一个符合条件的命令。设置搜索路径可以通过MATLAB命令，也可以通过对话框来完成。单击MATLAB工具条HOME标签页内的SetPath按钮，在弹出的对话框中就可以设置MATLAB的搜索路径，如图1-51所示。MATLAB系统将所有搜索路径的信息保存在一个M文件中—pathdef.m，有兴趣的读者可以察看该文件的内容，通过修改该文件也可以修改搜索路径。以上设置路径的方法还可以通过命令来完成，这些命令如下。path：察看或者修改路径信息；addpath：添加路径到搜索路径中；rmpath：将路径从搜索路径列表中删除；path2rc：保存搜索路径信息；pathtool：显示搜索路径设置对话框；genpath：生成路径字符向量；restoredefaultpath：恢复默认的搜索路径设置。MATLAB为了提高运行效率会使用ToolboxPathCaching特性，该特性将所有MATLAB工具箱路径和路径下面的文件名称保存在缓存中，这样，当调用函数时，可以通过缓存直接定位函数位置，提高程序调用的速度。在使用MATLAB时，不要将用户自己定义的MATLAB文件随意拷贝添加到工具箱路径下，因为增加或者删除的文件很有可能没有被正确加载到ToolboxPathCache中，相应的修改工作就无法立即反映出来。此时可以通过Preferences对话框设置工具箱路径缓存的属性，若用户不需要使用缓存，则取消复选框Enabletoolboxpathcache的选择，如图1-52所示。通常情况下，如果对MATLAB搜索路径内文件进行了增删改之后，就需要更新工具箱路径缓存，有的时候如果增加了MATLAB的模块或工具箱，或者对部分工具进行了更新升级之后，也需要更新工具箱路径缓存。其实每次MATLAB在启动的时候，都会检查路径缓存，并且自动进行必要的更新。如果需要人工干预，可以单击Preferences对话框上的UpdateToolboxPathCa