Matlab 编程

M文件

1. 脚本文件

• Script is a file containing a series of commands
• Scripts need to be saved to a <file>.m file before they can be run
• Matlab工具库中有大量的预定义M文件，可以用what命令，列出有用户定义和在Matlab中存放的M文件
• 脚本可以运行工作空间中存在的数据，或创建新数据来运行

2. 函数文件

• 概念
  • M文件的第一个可执行语句以Function开始，则该文件为函数文件，每一个函数文件都定义一个函数
  • 脚本文件和函数文件区别
    • 脚本文件的变量为工作空间的变量，在文件执行完成后保留在工作空间
    • 函数文件内定义的变量为局部变量，只在函数文件内部起作用，函数文件执行完后，内部变量将被清除
• 函数文件结构
  • 函数定义行
    • 关键词 Function，定义函数名（必须以字母开头）、输入参数和输出参数，也可以没有输出参数
    • 函数名要和文件名相同，当两者不一致时，Matlab会忽视函数名，以文件名为准
    • 格式：function [x, y, z] = sphere(theta, phi, rho)
  • H1行
    • 帮助文本的第一行，是函数定义行下的第一个注释行，供lookfor查询时使用
  • 帮助文本
    • 在函数定义行后面，供help命令查询使用
  • 函数体
    • 包含用于完成函数功能的语句，这些语句可以是调用函数、流程控制、交互式输入输出、计算、赋值、注释和空行
  • 注释
• 匿名函数
  • 匿名函数没有函数名，也不是函数M文件，只包含一个表达式和输入输出参数
  • 格式：f = @(input1, input2, _) expression
    • f 为创建的函数句柄，间接访问函数
    • Fxy = @(x, y) x.^y + 3*x*y
    • F(2,5); ans = 62
• 子函数（SubFunction）
  • 函数M文件中，第一个函数未主函数，其他函数为子函数。主函数位置不能变，子函数排列顺序可以任意改变
  • 文件名应与主函数名相同，外部程序只能调用主函数
  • 子函数只能被处于同一M文件中的主函数或其他子函数调用
  • 函数调用时，子函数的优先级仅次于Matlab内置函数
  • 同一M文件的主函数、子函数工作区彼此独立，各个函数间的信息传递可以通过输入输出变量、全局变量实现。
  • help、lookfor等帮助指令不能显示M文件中子函数的任何信息
• 重载函数
  • 用于处理功能类似但功能属性不同的函数，比如变量类型不同
• eval 函数：与文本变量一起使用，用于求表达式的值或执行包含文本字符串的语句

3. Tips

• 注释
  • 注释符：%
  • 快捷键：Ctrl + R，注释；Ctrl + T，取消注释
• 节（section）
  • 符号：%%
• 智能缩进
  • 右键 -> 智能缩进
  • 快捷键：Ctrl + I
• M文件开头命令
  • clear all - remove all previous variable
  • close all
  • clc
• 不想输出时，语句后加分号 :
• 一行写不下时，用省略号 ...
• 终止程序：Control + C

控制流程（Control Flow）

1. 顺序结构

• Matlab中最基本的结构，按先后顺序执行
• 输入、计算、输出

2. if - else - end分支结构

if condition1
 
　　statement1
 
elseif condition2
 
　　statement2
 
else
 
　　statement3
 
end

3. switch - case结构

switch expression
 
　　case value1
 
　　　　statement1
 
　　case value2
 
　　　　statement2
 
　　.
 
　　.
 
　　otherwise
 
　　　　statement
 
end

4. try - catch

try
 
　　command1  %command1总是首先被执行。若正确，执行完成后结束此结构
 
catch
 
　　command2　%command1执行发生错误时，执行command2
 
end

5. for循环

for variable = start : increment : end
 
　　commands
 
end

6. while循环

• while 和 for 循环的区别在于，while 循环的循环体被执行的次数是不确定的，而 for 循环是确定的
• 若 while 指令后的表达式为空数组，则默认值为假，直接结束循环

while expression
 
　　statement
 
end

7. 其他指令

• return
  • 当被调用函数执行完成后，Matlab自动将控制权转回主函数或Commands窗口
• input
  • 用户通过键盘输入
  • value = input('message')
• pause
  • 用于控制执行文件的暂停与恢复
  • pause，暂停执行文件，等待用户按任意键继续
  • pause(n)，在继续执行文件前，暂停n秒
• continue
  • 在嵌套循环中，continue把控制传给下一个 for 或 while 循环所嵌套的迭代
• break
  • 对for循环或while循环结构的终止
• error
  • error('message')，显示出错信息message，终止程序
• warning
  • warning('message')，显示警告信息message，继续运行程序

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