MATLAB 5-1 第4章程序设计初步.ppt

1、Matlab SDU，1，第4章，Matlab的初步程序设计，并简要介绍了matlab SDU，2，m文件。如果用户想灵活运用MATLAB解决实际问题，充分利用MATLAB的科技资源，就需要编辑M文件，M文件包含MATLAB语言代码，称为M文件，扩展名为M。可以使用各种文本编辑器编辑M文件。Matlab SDU，3，1，Matlab的工作模式，指令驱动模式matlab通常工作在指令驱动模式，即当用户在matlab窗口中输入单行指令时，matlab立即处理指令并显示结果，这就是MATLAB命令行模式。当在命令行上操作时，matlab窗口一次只允许在一行上执行一个或几个语句。MATLAB SDU，

2、4，例如：x1=0:10 X11=01234567 8 9 10 x2=0:336011 x2=0369 x3=11.53360-:0 x3=11.5000 8.5000 5.5000 2.5000，Matlab sdu，5，x1=0:10，x2=0333333333330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创建，因为指令窗口一次只允许执行一行中的一个或几个语句。MATLAB SDU，7，2，m文件的创建，m文件的类型是普通的文本文件，我们可以使用系统认可的文本文件编辑器来创建m文件。例如各种编辑编辑器、记事本和窗口中的文字等。具体创建方法：点击文件菜单新建m-file，ma

3、tlabsdu，8，matlabsdu，9，matlabsdu，10，2。单击文件将工作区另存为，将工作区中的内容保存到文件中。*使用各种编辑编辑器编辑编译m文件。编辑用matlab编辑器编译M文件。Word用word编辑m个文件。文件编辑器的设置可以通过在matlab命令窗口的选项菜单下点击编辑首选项来选择文件编辑器。matlab sdu，11，m文件编辑器的默认设置是matlab编辑器，其他文本编辑器可以从文件、首选项编辑器/调试器中设置。注意：创建的m文件必须包含在matlab搜索路径中，然后才能在MATLAB命令窗口中运行。matlab SDU，12，matlab搜索路径设置matla

4、b默认路径为c:matlabbin。使用路径工具路径浏览器设置当前目录“文件”-“设置路径”方法设置当前目录，matlab SDU，13，2，matlab文件类型，数据文件。mat mat文件是由MATLAB以标准二进制格式保存的数据文件，可以在工作空间中保存有用的数据变量。Mat文件由保存和加载函数生成和调用。MATLAB SDU，14，2。m文件m文件的语法类似于c语言，但它有自己的特点。它只是一个简单的ASCII文本文件，当执行程序时，它一行一行地解释运行的程序。matlab是一种解释性编程语言。有两种独立类型的M文件称为命令文件，脚本可以调用M文件称为函数文件，MATLAB SDU，1

5、5，和脚本文件。命令文件简单的M文件命令文件实际上是一系列指令的集合，其结果与在命令窗口中逐行执行文件中的所有指令是一样的。没有输入和输出参数。脚本本身反映了这样一个事实，即MATLAB只根据文件中的指令执行。m脚本(命令)文件组成简单，其特点是它只是一系列按照用户意图排列的MATLAB指令集(包括流向控制指令)。脚本文件运行后，所有生成的变量都驻留在MATLAB基本工作空间中。只要清除命令没有用于清除这些变量，并且MATLAB命令窗口没有关闭，这些变量将始终存储在基本工作空间中。随着MATLAB的诞生，基本工作空间应运而生。只有当MATLAB关闭时，基本空间才会被删除。MATLAB SDU，

6、16，M函数文件，它不同于脚本(命令)文件，就像一个“黑盒”。从外部，我们只能看到输入和计算结果发送给它，而内部操作是隐藏的。MATLAB SDU，17，函数文件的特性：从形式上看，与脚本文件不同，函数文件的第一行总是由“函数”引导的“函数声明行”。该行还列出了与外界联系的函数的所有“标称”输入和输出量。但是，对“输入/输出数量”的标称数量没有限制，也就是说，根本没有输入/输出数量或任何数量。MATLAB允许使用比“标称数”更少的输入和输出来实现函数调用。从运行的角度来看，不同于脚本文件的运行，每当函数文件运行时，MATLAB都会为其创建一个临时的工作空间，称为函数工作空间。所有中间变量都存储

7、在函数工作空间中。当文件的最后一条指令被执行或遇到返回时，函数文件的运行结束，临时函数空间及其所有中间变量立即被清除。函数空间在调用特定的m函数文件时生成，在调用结束时删除。功能空间是相对独立和暂时的。在MATLAB的整个运行期间，可以生成任意数量的临时函数空间。如果在函数文件中调用脚本文件，则脚本文件生成的所有变量都存储在函数空间中，而不是基本空间中。MATLAB SDU，18，function m文件格式：function return variable=function name(input variable)备注语句段程序语句段特定规则：function m文件的第一行必须以funct

8、ion一词作为引导词，它必须遵循以下形式：function=()m文件的文件名必须是. m。程序中的变量都是局部变量，不存储在工作空间中。其变量仅在函数运行期间有效。MATLAB SDU，19，M函数文件示例，函数sa=圆(r，S)%圆在S指定的直线上绘制半径为r的圆，% r指定半径为% S的数值指定线条颜色的字符串%sa圆面积%圆(r)用蓝色实线绘制半径为r的圆。%圆(R，S)画一条半径为R % SA=圆(R)的圆形线，和一个半径为R % SA=圆(R，S)的蓝色圆形面，并画一个半径为R %的S色圆形面，写于2001年4月7日，2002年8月27日修改。如果nargin2错误(输入太多。)；

9、结束；如果NAR gin=1s=b；结束；MATLAB SDU，20，函数声明行：位于函数文件的第一行，以MATLAB关键字Function开始，函数名和函数的输入输出量在这一行定义。MATLAB SDU，21，H1行(第一个帮助文本行):第一个注释行以%开头，紧接在函数声明行之后。根据MATLAB自己文件的规则，H1行包含：函数文件名大写；使用关键词简要描述功能。这条H1线用于搜索关键词查询和帮助在线帮助。MATLAB SDU，22，在线帮助文本区：H1行和所有后续注释行以%开始构成整个在线帮助文本。它通常包括：函数输入输出量的含义，以及调用格式的描述。MATLAB SDU，23，编写和修改

10、记录：该记录与在线帮助文本区域用一个空行隔开，以%开头，表示编写和修改m文件的作者、日期和版本记录。它用于软件文件管理。MATLAB SDU，24，函数体):为清晰起见，它与前面的注释行之间用一个空行隔开。该部分由MATLAB指令组成，实现了M函数文件的功能。它接收输入数据并控制程序流以获得输出数据。为了便于阅读和理解，还配置了适当的空行和注释。从操作的角度来看，只有函数声明行和函数体是形成M函数文件所必需的。，MATLAB SDU，25，函数r=秩(，tol)%秩矩阵秩。% RANK(A)提供了矩阵A的线性%独立行或列的数量的估计值，% RANK(A，tol)是大于tol的A %的奇异值的数

11、量。% RANK(A)使用默认公差=最大(尺寸(A) *标准(A) * eps。% %类别支持输入： %浮动：双，单%版权所有1984-2004 MathWorks，Inc . % $ Revision : 5.11.4.2 $ $ Date : 2004/04/10 23:30:08 $ s=SVD(A)；如果nargin=1 tol=最大(尺寸(A) * eps(最大(s)；结束r=总和(s tol)；程序部分，matlab SDU，26，matlab内置函数文件，matlab自定义函数文件，称为内置函数文件。调用内置函数的方法是使用函数名并给出相应的入口和出口参数。例如：函数调用格式：y

12、=sin(2*x)在实际应用中：x=0:2 * pi/180:2 * pi；Y=sin (2 * x)图(x，y)和m函数文件分为两类：内置和自定义，MATLAB SDU，27，和sqrt(x)求x的平方根，abs(x)求x的绝对值，det(a)求行列式值，等等。Matlab有大量内置的数学函数，我们可以调用它们进行数值运算和符号运算。Matlab SDU，28，二函数m文件需要输入变量和返回输出变量。MATLAB用户可以根据自己的需要编辑自己的m文件，可以像调用库函数一样方便，从而大大扩展了MATLAB的功能。对于一些特殊的问题，例如创建许多M函数文件，可以形成一个新的工具箱。用matlab

13、语言创建和定义新的matlab函数的功能体现了matlab语言强大的扩展功能。MATLAB SDU，29，M函数类型，I函数句柄，以及函数句柄都不是用函数文件自动形成的文件“属性”，而是只能通过特殊定义生成。定义函数句柄有两种方法：使用符号；* *使用转换函数str2func。为了观察函数句柄的内涵，应该使用特殊的指令函数。示例：为MATLAB的“内置”函数创建一个函数句柄，并观察其内涵。辛=罪；%(1)创建类(辛)%(2)类型判别CC=函数(辛)%(3)借助指令观察内涵函数，matlab SDU，30，函数句柄是matlab独特的语言结构。本发明的优点是：方便实现函数间的相互调用，兼容函数加

14、载的所有模式，拓宽了包括局部函数在内的子函数的应用范围，提高了函数调用的可靠性，减少了程序设计中的冗余，提高了重复执行的效率，并结合定义数据，MATLAB SDU，31，函数句柄，根据内置函数，创建函数句柄FUNHANDLE=FUNCTION_NAME匿名函数，创建函数句柄FUNHANDLE=(ARGIST)EXPRESSion。如果函数句柄不包含任何参数，后一个列表必须用空括号表示，并且调用也必须使用空括号。这个例子通过函数及其句柄演示了一些基本用法。%(1)创建函数句柄FH handle=str func(sin)；%(2)SIN(pi/4)中函数句柄的情况“数值计算”ys=sin(pi/4)%函数直接调用“老式”YFLOWN=FEVAL(fHandle，pi/4)指令的YFLOWD=FEVAL(SIN，PI/4)指令，“新式”调用% %定义符号常量yss=sin(alpha)%函数直接调用YFLOWD=FEVAL(SIN，Alpha)指令的“老式”调用YFLOWS=FEVAL(fHandle，Alpha)指令的“新式”调用Xold=fmin band(sin，0，2*pi)%“旧式”函数指令调用Xnew=fmin band(fhhandle，0，2*pi)%“新式”函数指令调用，MATLAB SDU，33，M函数类型，II主函数和子函数的多种函数代码，第一种是主函数，其