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1、 化工过程程序设计化工过程程序设计Program Design in Chemical Engineer Process 1MATLAB语言的学习语言的学习（程序设计基础）（程序设计基础）第一部分第一部分2第第3章章 MATLAB程序设计程序设计主要学习内容主要学习内容 3.1 程序控制结构程序控制结构 3.2 函数文件函数文件 3.3 程序调试程序调试3第第3章章 MATLAB程序设计程序设计3.1 程序控制结构程序控制结构3.1.1 顺序结构顺序结构例：输入例：输入x,y的值，并将它们的值互换后输出。程序如下：的值，并将它们的值互换后输出。程序如下： clear, clc, x=input
2、(Input x please.); y=input(Input y please.); z=x; x=y; y=z; disp(x); disp(y); %end4第第3章章 MATLAB程序设计程序设计程序的暂停程序的暂停 ： 暂停程序的执行可以使用暂停程序的执行可以使用pause函数，函数， 调用格式：调用格式：pause(停留秒数停留秒数) l如果省略停留时间，直接使用如果省略停留时间，直接使用pause，则将暂停程序，直到用户按任一，则将暂停程序，直到用户按任一键后程序继续执行。键后程序继续执行。l若要强行中止程序的运行可使用若要强行中止程序的运行可使用Ctrl+C命令。命令。5第第
3、3章章 MATLAB程序设计程序设计3.1.2 选择结构选择结构1if语句语句 在在MATLAB中，中，if语句有语句有3种格式。种格式。 (1) 单分支单分支if语句语句 if 条件条件 语句组语句组 end 例：当矩阵例：当矩阵a中元素全都大于零中元素全都大于零 时输出时输出a的值。的值。clear,a=input(a =);if a0 disp(a);end%end6第第3章章 MATLAB程序设计程序设计 (2) 双分支双分支if语句语句 if 条件条件 语句组语句组1 else 语句组语句组2 end例：计算分段函数的值。例：计算分段函数的值。 clear,x=input(请输入请输
4、入x的值的值:);if x=2 y=x+(x-2); elseif x0 y=x-(x-2); else y=-x-(x-2); end fprintf(y=%f,y); %end82switch语句语句 switch 表达式表达式 case 表达式表达式1 语句组语句组1 case 表达式表达式2 语句组语句组2 case 表达式表达式m 语句组语句组m otherwise 语句组语句组n end例：某商场对顾客所购买的商例：某商场对顾客所购买的商品实行打折销售，标准如下品实行打折销售，标准如下(商商品价格用品价格用price来表示来表示)： price200 没有折扣没有折扣200pric
5、e500 3%折扣折扣500price1000 5%折扣折扣1000price2500 8%折扣折扣2500price 0) sum mean=sum/cntend%end13第第3章章 MATLAB程序设计程序设计3、break语句和语句和continue语句语句 与循环结构相关的语句还有与循环结构相关的语句还有break语句和语句和continue语句。它们一般与语句。它们一般与if语句语句配合使用。配合使用。lbreak语句用于终止循环的执行。当在循环体内执行到该语句时，程序语句用于终止循环的执行。当在循环体内执行到该语句时，程序将跳出循环，继续执行循环语句的下一语句。将跳出循环，继续执
6、行循环语句的下一语句。lcontinue语句控制跳过循环体中的某些语句。当在循环体内执行到该语语句控制跳过循环体中的某些语句。当在循环体内执行到该语句时，程序将跳过循环体中所有剩下的语句，继续下一次循环。句时，程序将跳过循环体中所有剩下的语句，继续下一次循环。4、循环的嵌套、循环的嵌套 如果一个循环结构的循环体又包括一个循环结构，就称为循环的嵌套，如果一个循环结构的循环体又包括一个循环结构，就称为循环的嵌套，或称为多重循环结构。或称为多重循环结构。14第第3章章 MATLAB程序设计程序设计例：求例：求100，200之间第一个能被之间第一个能被21整除的整数整除的整数 clear for n=
7、100:200 if rem(n,21)=0 %rem()为求余数为求余数 continue end break end n %end15第第3章章 MATLAB程序设计程序设计3.2 函数文件函数文件3.2.1 函数文件的基本结构函数文件的基本结构 function 输出形参表输出形参表=函数名函数名(输入形参表输入形参表) 注释说明部分注释说明部分 函数体语句函数体语句其中：其中：l以以function开头的一行为引导行，表示该开头的一行为引导行，表示该M文件是一个函数文件。文件是一个函数文件。l函数名的命名规则与变量名相同。函数名的命名规则与变量名相同。l输入形参为函数的输入参数，输出形
8、参为函数的输出参数。输入形参为函数的输入参数，输出形参为函数的输出参数。l当输出形参多于一个时，则应该用方括号括起来。当输出形参多于一个时，则应该用方括号括起来。l函数式函数式M文件名和出现在文件的第一行的函数名必须相同。实际上，文件名和出现在文件的第一行的函数名必须相同。实际上，MATLAB 7忽略了第一行的函数名，并且根据存储在硬盘上的文件名来执行函数。忽略了第一行的函数名，并且根据存储在硬盘上的文件名来执行函数。16第第3章章 MATLAB程序设计程序设计例：编写函数文件求半径为例：编写函数文件求半径为r的圆的面积和周长。的圆的面积和周长。 函数文件如下：函数文件如下： function
9、 s,p=fcircle(r) %CIRCLE calculate the area and perimeter of a circle of radii r %r 圆半径圆半径 %s 圆面积圆面积 %p 圆周长圆周长 %2009年年1月月10日编日编 r=input(r=) s=pi*r*r; p=2*pi*r; fprintf (s=%f p=%f,s,p); %end17第第3章章 MATLAB程序设计程序设计3.2.2 函数调用函数调用 一般格式一般格式 ： 输出实参表输出实参表=函数名函数名(输入实参表输入实参表) 注意：注意：l函数调用时各实参出现的顺序、个数，应与函数定义时形参的
10、顺序、个数函数调用时各实参出现的顺序、个数，应与函数定义时形参的顺序、个数一致，否则会出错。一致，否则会出错。l函数调用时，先将实参传递给相应的形参，从而实现参数传递，然后再执函数调用时，先将实参传递给相应的形参，从而实现参数传递，然后再执行函数的功能。行函数的功能。r=input(r=)area,peri=fcircle(r);fprintf (area=%f peri=%f,area,peri);%end18第第3章章 MATLAB程序设计程序设计在在MATLAB中，中，函数可以嵌套调函数可以嵌套调用，即一个函数用，即一个函数可以调用别的函可以调用别的函数，甚至调用它数，甚至调用它自身。一
11、个函数自身。一个函数调用它自身称为调用它自身称为函数的递归调用。函数的递归调用。 例：利用函数的递归调用，求例：利用函数的递归调用，求n！ 递归调用函数文件递归调用函数文件factor.mfunction f=factor(n)n=input(n:)if n=1 f=1;else %递归调用求递归调用求(n-1)!f=factor(n-1)*n; endfac=factor(5);fac%end19第第3章章 MATLAB程序设计程序设计3.2.3 M文件的建立与打开文件的建立与打开 M文件是一个文本文件，可以使用文件是一个文本文件，可以使用MATLAB提供的文本编辑器进行编辑。提供的文本编辑
12、器进行编辑。1、建立新的、建立新的M文件文件 启动启动MATLAB文本编辑器有文本编辑器有3种方法：种方法： (1) 菜单操作。菜单操作。File菜单中选择菜单中选择New菜单项，再选择菜单项，再选择 M-file命令，打开命令，打开MATLAB 文本编辑器窗口。文本编辑器窗口。 (2) 命令操作。在命令窗口输入命令操作。在命令窗口输入edit，打开文本编辑，打开文本编辑 器窗口。器窗口。 (3) 命令按钮操作。单击工具栏上的命令按钮操作。单击工具栏上的New M-File命命 令按钮，打开文本编辑器窗口。令按钮，打开文本编辑器窗口。 在文本编辑器窗口内输入程序，保存为在文本编辑器窗口内输入程
13、序，保存为M文件。文件。20第第3章章 MATLAB程序设计程序设计2、打开已有的、打开已有的M文件文件 打开已有的打开已有的M文件，有文件，有3种方法：种方法： (1) 菜单操作。菜单操作。File菜单中选择菜单中选择Open命令，在命令，在 Open对话框中选中所需打开的对话框中选中所需打开的M文件。文件。 (2) 命令操作。在命令窗口输入命令：命令操作。在命令窗口输入命令：edit 文文 件名，则打开指定的件名，则打开指定的M文件。文件。 (3) 命令按钮操作。单击工具栏上的命令按钮操作。单击工具栏上的Open File 令按钮，再从弹出的对话框中选择所需打开令按钮，再从弹出的对话框中选
14、择所需打开 的的M文件。文件。21第第3章章 MATLAB程序设计程序设计3.3 程序调试程序调试3.3.1 程序调试概述程序调试概述 一般来说，应用程序的错误有两类：一般来说，应用程序的错误有两类：l 一类是语法错误：语法错误包括词法或文法的错误，例如函数名的拼写一类是语法错误：语法错误包括词法或文法的错误，例如函数名的拼写错、表达式书写错等。错、表达式书写错等。l另一类是运行时的错误：程序运行时的错误是指程序的运行结果有错误，另一类是运行时的错误：程序运行时的错误是指程序的运行结果有错误，这类错误也称为程序逻辑错误。这类错误也称为程序逻辑错误。22第第3章章 MATLAB程序设计程序设计3
15、.3.2 调试器调试器1、Debug菜单项菜单项 该菜单项用于程序调试，需要与该菜单项用于程序调试，需要与Breakpoints菜菜 单项配合使用。单项配合使用。2、Breakpoints菜单项菜单项 该菜单项共有该菜单项共有6个菜单命令，前两个是用于在程序中设置和清除断点的，个菜单命令，前两个是用于在程序中设置和清除断点的，后后4个是设置停止条件的，用于临时停止个是设置停止条件的，用于临时停止M文件的执行，并给用户一个检文件的执行，并给用户一个检查局部变量的机会，相当于在查局部变量的机会，相当于在M文件指定的行号前加入了一个文件指定的行号前加入了一个keyboard命令。命令。23第第3章章
16、 MATLAB程序设计程序设计 3.3.3 调试命令调试命令 除了采用调试器调试程序外，除了采用调试器调试程序外，MATLAB还提供了一些命令用于程序调试。还提供了一些命令用于程序调试。命令的功能和调试器菜单命令类似，具体使用方法请读者查询命令的功能和调试器菜单命令类似，具体使用方法请读者查询MATLAB帮助文档。帮助文档。OVER24第第3章章 MATLAB程序设计程序设计1、用、用for和和while两种循环编程计算：两种循环编程计算：2、求分段函数值：、求分段函数值：3、给出一个学生的百分制成绩，要求转化为等级输出。、给出一个学生的百分制成绩，要求转化为等级输出。 等级：等级：A(90以
17、上以上),B(80-89,C(70-79),D(60-69,E(60以下以下)， 要求用要求用case结构。结构。25第第3章章 MATLAB程序设计程序设计b1题：bFor程序：bsum=0bfor n=1:100b sum=sum+(2*n-1)2bendbfprintf(sum=f%,sum)26第第3章章 MATLAB程序设计程序设计bWhile程序：程序：bclc,bclear,bsum=0;n=1bwhile n10b y=2*xbelseif x=90b fprintf(A)b case x=80&x=70&x=60&x70b fprintf(D)b otherwiseb fprintf(E)bend29
