MATLAB基础:5脚本与函数
脚本与函数
MATLAB命令的两种执行方式：
- 交互式命令执行方式
- 程序执行
要充分利用MATLAB数据结构的特点（矩阵运算、矢量化编程），充分利用MATLAB自带的函数
M文件：
- 是一个文本文件，拓展名为.m
- 可以用任何编辑程序来建立和编辑，默认matlab
- M文件就是将处理问题的各种命令融合到一个文件中
启动MATLAB编辑器的三种方法：
- “主页”选项中的新建脚本/双击已有文件/打开命令按钮
- 命令行输入edit（既可以新建，也可以打开已有文件）
- 命令历史窗口，选中一些命令（按住ctrl可以同时选择多个），从右键快捷菜单中选择“创建脚本”命令，并在编辑区加入所选命令
M文件分类：
- 函数文件
- 脚本文件
| 区别 | 函数文件 | 脚本文件 |
|---|---|---|
| 输入参数 | 没有 | 有 |
| 输出参数 | 不返回 | 返回 |
| 变量操作 | 文件所有命令执行结果完全返回到工作空间 | 执行完毕局部变量被清除 |
| 运行 | 可以直接运行 | 以函数调方式调用 |
举例：
建立一个M文件实现a和b的值的互换，2种方式
脚本文件：
a=input('请输入a的值：');
b=input('请输入b的值：');
c=a;
a=b;
b=c;
disp(['a=',num2str(a),'b=',num2str(b)]);
重点：input()函数和disp()函数
函数文件：
function [a,b]=swap(a,b)
c=a;
a=b;
b=c;
return;
end
重点：function和return
- 函数文件必须以function开头，以end结尾
- 函数文件（）填输入参数，[]是输出参数
- 调用函数：[a,b]=swap(a,b)返回a和b的值
注释
- 单行注释：%
- 多行注释：%{ }%
函数文件的可调性
- 调用函数时，MATLAB用两个永久变量nargin和nargout记录函数的输入参数和输出参数个数
- 只要在函数文件包含这两个变量，就可以知道函数被调用时，输入参数和输出参数个数
例子:
function fout=charray(a,b,c)
if nargin==1
fout=a;
elseif nargin==2
fout=[a,b];
elseif nargin==3
fout=[a,b,c];
end
return;
全局变量和局部变量
- 函数文件中的变量是局部的，即在一个函数文件中定义的变量只能在该函数文件中使用，不能在别的函数使用
- 如果要在若干个函数之间共享变量，可以将变量定义为全局变量
- 全局变量用global命令定义，如：global a b
例子：
先建立函数文件wadd.m
该函数将输入的参数加权相加：
function f=wadd(a,b)
global m n
f=m*a+n*b;
return;
end
命令行输入：
global m n
m=2;
n=3;
wadd(1,2)
函数的递归调用：
函数可以调用自己、调用他人
利用函数的递归，求n的阶乘：
function f=factorial(n)
if n<=0
f=1;
else
f=n*factorial(n-1);
end
特殊形式函数：
1. 子函数
- 可以在M文件同时定义多个函数
- M文件出现的第一个函数称为主函数，其他函数称为子函数
- 子函数只能由同一M文件调用，不能被其他文件调用
- 函数名与主函数相同
例如：
function d=func(a,b,c)
d=subfunc(a,b)+c;
end
function f=subfunc(a,b)
f=a*b;
end
2. 内联函数
- 以字符串形式存在的函数表达式可以通过inline函数转换为内联函数
- 例如：a=“x+y”,可以通过inline(a)转换为内联函数f(x,y)=x+y
a='(x+y)^2';
b=inline(a);
b(2,3)
3. 匿名函数
- 匿名函数基本格式：函数名=@(x,y)x+y
- 输入参数用逗号隔开
程序优化和调试
程序调试方法：
- 程序错误有两类：语法错误和运行错误
- 语法错误包括词法或文法错误，例如函数名拼写错、表达式写错等
- 程序运行错误是指运行错误，例如变量未定义、函数调用错误等，称为程序逻辑错误
- 利用调试函数
- 利用调试工具