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1、第七节 matlab的程序设计, matlab语言称为第四代编程语言，程序简洁、可读性很强而且调试十分容易。 是matlab重要组成部分。,m文件简介,用户如想灵活应用matlab去解决实际问题，充分调用matlab的科学技术资源，就需要编辑m文件包含matlab语言代码的文件称为m文件，其扩展名为m。编辑m文件可使用各种文本编辑器。,一、matlab的工作模式,指令驱动模式 通常matlab以指令驱动模式工作，即在matlab 窗口下当用户输入单行指令时，matlab 立即处理这条指令，并显示结果，这就是matlab命令行方式。 命令行操作时，matlab窗口只允许一次执行一行上的一个或几个
2、语句。,例如：x1=0:10x1 = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10x2=0:3:11x2 = 0 3 6 9x3=11.5:-3:0x3 = 11.5000 8.5000 5.5000 2.5000,x1=0:10,x2=0:3:11,x3=11.5:-3:0x1 = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10x2 = 0 3 6 9x3 = 11.5000 8.5000 5.5000 2.5000在matlab窗口输入数据和命令进行计算时，当处理复杂问题和大量数据时是不方便的。因此应编辑m文件。,命令行方式程序可读性差，而且不能存储，对于复杂的问题，应编写成能存储的程序文件
3、。m文件模式将matlab语句构成的程序存储成以m为扩展名的文件，然后再执行该程序文件，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建立，因为指令窗口只允许一次执行一行上的一个或几个语句。,二、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建立m文件。如dos下的edit，windows的记事本和word等。具体的创建方法：在matlab命令窗 口点击file 菜单 new m-file,2. 点击file Save Workspace As,将工作空间中的内容存入文件。3. !edit 用dos 下edit 编辑器编制m文件。4. edit 用m
4、atlab自带的编辑器编制m文件。5. word 用word编辑m文件。 m文件编辑器的设定 m文件编辑器可自己设定，设定方法是matlab命令窗口 options 菜单下点击 Edit Preference 选定m文件编辑器。,m文件编辑器缺省设置是 c:windowsnotepad.exe 还可设成：c:windowswrite.exe c: c:program fileofficewinword.exe 注意：所创建的m文件必须纳入matlab搜索路 径后，才能在matlab命令窗口运行。,matlab搜索路径的设置 matlab 缺省路径是c:matlabbin 1. cd c:myf
5、ile 2. path(path,c:myfile) 3. 打开matlabrc.m文件，将c:myfile加上即可。 4. 用pathtool路径浏览器设定当前目录。,三、matlab文件的类型,数据文件 .mat mat文件是matlab以标准二进制格式保存的数据文件，可将工作空间中有用的数据变量保存下来。 mat文件的生成和调用是由函数save和load完成的。例如：load gatlin image(X),colormap(gray)；axis equal; axis(off),2. m文件 m文件的语法类似于c语言，但又有其自身特点。它只是一个简单的ASCII码文本文件，执行程序时逐
6、行解释运行程序，matlab是解释性的编程语言。 m文件有两类独立的m文件 称命令文件 可调用m文件 称函数文件(1). 命令文件 简单的m文件 命令文件实际上是一串指令的集合，与在命令窗口逐行执行文件中的所有指令，其结果是一样的。没有输入输出参数。,命令文件包括两部分：注释文件和程序文件%RANKNumber of linearly independent rows or columns.%K = RANK(X) is the number of singular values of X%that are larger than MAX(SIZE(X) * NORM(X) * EPS.%K
7、= RANK(X,tol) is the number of singular values of X that%are larger than tol.%Copyright (c) 1984-94 by The MathWorks, Inc.s = svd(x);if (nargin = 1) tol = max(size(x) * max(s) * eps;endr = sum(s tol);,程序部分,(2).matlab内置函数文件 matlab自定义的函数文件称内置函数文件 调用内置函数的方法：使用函数名并给出相应的入口、出口参数即可。 例如：sin.m函数用type sin查不到。
8、 调用格式：y=sin(2*x) 实际应用中： x=0:2*pi/180:2*pi; y=sin(2*x) plot(x,y),又如 sqrt(x) 求x的平方根 abs(x) 求x的绝对值 det(a) 求行列式的值 等等。matlab拥有大量的内置数学函数，供我们在数值运算和符号运算中调用。(3). 函数m文件 需要输入变量，返回输出变量 matlab用户可以根据需要编辑自己的m文件，它们可以像库函数一样方便的调用，从而极大地扩展了matlab 的能力。,对于某一类特殊问题，如创建了许多m函数文件，则可形成新的工具箱。这种用matlab语言创建定义新的matlab函数的功能，正体现了mat
9、lab语言强大的扩展功能。,函数m文件的格式： function 返回变量=函数名（输入变量） 注释说明语句段 程序语句段特定规则：函数m文件第一行必须以单词function作为引导词，必须遵循如下形式： function =()m文件的文件名必须是 .m。程序中的变量均为局部变量，不保存在工作空间中。 其变量只在函数运行期间有效。,(4). 系统文件s函数 用于描述系统运动的专用函数，是特殊的 m 文件。 s 函数有3类： 由simulink结构图自动创建 可用c语言程序设计mex文件直 接定义 用函数m文件编写 s函数一旦创建，即可在框图中使用，也可在文件中调用。,S函数的调用格式 sys
10、, x0=sfunction( t, x, u, flag) S函数与函数m文件类似，只是输入、输出变量是限定的。,系统状态,状态初值,用户定义的系统,当前时刻,当前状态值,当前输入值,标志量,(4). 函数句柄 函数句柄是matlab6特有的语言结构，其优点：方便地实现函数间互相调用兼容函数加载的所有方式拓宽子函数包括局部函数的使用范围提高函数调用的可靠性减少程序设计中的冗余提高重复执行的效率数组、结构数组、细胞型数组结合定义数据,函数句柄的创建和显示 定义函数句柄的定义只需在提示符后添加相应函数的函数名 f_h=plotf_h = plot 函数句柄的内容通过functions显示 fun
11、ctions(f_h)ans = function: plot type: overloaded file: MATLAB built-in function methods: 1x1 struct,matlab的函数类型 simple 未加载的内部函数、m文件 overloaded 加载的内部函数、m文件 subfunction 子函数 constructor matlab类的创建函数 private 局部函数,函数句柄的调用和操作可通过函数feval进行函数句柄的调用 feval(函数句柄） f_h1=peaks feval(f_h1) feval(函数句柄，参数列表） f_h=plot
12、feval(f_h,0:10,0:10),函数句柄与函数名字符串转换 func2str 函数名字符串转换函数句柄 funh=str2func(det) funh = det str2func 函数句柄转换函数名字符串 func2str(funh) ans = det,四、matlab的程序结构,matlab语言的程序结构与其它高级语言是一致的，分为顺序结构，循环结构，分支结构。(1).顺序结构 依次顺序执行程序的各条语句(2).循环结构 被重复执行的一组语句，循环是计算机解决问题的主要手段。 循环语句主要有： for end,语法为： for i = 表达式 （表达式为一个向量） 可执行语句
13、end例：利用for循环求1！+2！+3！+ +5！的值 sum=0; for i=1:5 pdr=1; for k=1:i pdr=pdr*k; end sum=sum+pdr; end,sum = 153, while end 循环 while循环将循环体中的语句循环执行不定次数。 语法为：while 表达式 循环体语句 end 表达式一般是由逻辑运算和关系运算以及一般运算组成的，以判断循环的进行和停止；只要表达式的值 非0，继续循环；直到表达式值为0，循环停止。,例：用while循环求1100间整数的和 sum=0; i=1; while i=100 sum=sum+i; i=i+1; end sum sum = 5050,
