matlab中使用结构体汇总(最新整理)

1、matlab 中使用结构体结构(struct)数组要在 maltab 中实现比较复杂的编程，就不能不用 struct 类型。而且在 matlab 中实现 struct 比 c 中更为方便。4. 3.1 结构数组的创建matlab 提供了两种定义结构的方式：直接应用和使用 struct 函数。1. 使用直接引用方式定义结构与建立数值型数组一样，建立新 struct 对象不需要事先申明，可以直接引用，而且可以动态扩充。比如建立一个复数变量 x：x.real = 0; % 创建字段名为 real，并为该字段赋值为 0x.imag = 0 % 为 x 创建一个新的字段 imag，并为该字段赋值为0x

2、= real: 0imag: 0然后可以将旗动态扩充为数组：x(2).real = 0; % 将 x 扩充为 12 的结构数组x(2).imag = 0;在任何需要的时候，也可以为数组动态扩充字段，如增加字段 scale：x(1).scale = 0;这样，所有 x 都增加了一个 scale 字段，而 x(1)之外的其他变量的scale 字段为空：x(1) % 查看结构数组的第一个元素的各个字段的内容ans = real: 0imag: 0scale: 0x(2) % 查看结构数组的第二个元素的各个字段的内容，注意没有赋值的字段为空ans = real: 0imag: 0 scale: 应该注

3、意的是，x 的 real、imag、scale 字段不一定是单个数据元素， 它们可以是任意数据类型，可以是向量、数组、矩阵甚至是其他结构变量或元胞数组，而且不同字段之间其数据类型不需要相同。例如： clear x; x.real = 1 2 3 4 5; x.imag = ones(10,10);数组中不同元素的同一字段的数据类型也不要求一样：x(2).real = 123;x(2).imag = rand(5,1);甚至还可以通过引用数组字段来定义结构数据类型的某字段：x(3).real = x(1); x(3).imag = 3; x(3) ans =real: 1x1 struct im

4、ag: 3下面看一个实际的例子来熟悉直接引用方式定义与显示结构。【例 4.3.1-1】 温室数据（包括温室名、容量、温度、湿度等）的创建与显示。（1） 直接对域赋值法产生结构变量green_ = 一号温室; % 创建温室名字段green_house.volume = 2000 立方米; % 创建温室容量字段green_house.parameter.temperature = 31.2 30.4 31.628.7 % 创建温室温度字段29.7 31.1 30.9 29.6;green_house.parameter.humidity = 62.1 59.5 57.7 61.

5、5;% 创建温室湿度字段62.0 61.9 59.2 57.5;（2） 显示结构变量的内容green_house % 显示结构变量结构green_house =name: 一 号 温 室 volume: 2000 立方米parameter: 1x1 structgreen_house.parameter % 用域作用符号. 显示指定域（parameter）中内容ans =temperature: 2x4 double humidity: 2x4 doublegreen_house.parameter.temperature % 显示 temperature域中的内容ans =31.2000 3

6、0.4000 31.6000 28.700029.7000 31.1000 30.9000 29.6000【例 4.3.1-2】在上例的基础上，创建结构数组用以保存一个温室群的数据。green_house(2,3).name = 六号温室; %产生 23 结构数组green_house % 显示结构数组的结构green_house =2x3 struct array with fields:name volume parametergreen_house(2,3) % 显示结构数组元素的结构ans =name: 六号温室 volume: parameter: 2. 使用 struct 函数创建

7、结构使用 struct 函数也可以创建结构，该函数产生或吧其他形式的数据转换为结构数组。struct 的使用格式为：s = sturct(field1,values1,field2,values2,);该函数将生成一个具有指定字段名和相应数据的结构数组，其包含的数据 values1、valuese2 等必须为具有相同维数的数据，数据的存放位置域其他 结构位置一一对应的。对于 struct 的赋值用到了元胞数组。数组 values1、values2 等可以是元胞数组、标量元胞单元或者单个数值。每个 values 的数据被赋值给相应的 field 字段。当 valuesx 为元胞数组的时候，生成的

8、结构数组的维数与元胞数组的维数相同。而在数据中不包含元胞的时候，得到的结构数组的维数是 11 的。例如：s = struct(type,big,little,color,blue,red,x,3,4) s =1x2 struct array with fields:type color x得到维数为 12 的结构数组 s，包含了 type、color 和 x 共 3 个字段。这是因为在 struct 函数中big,little、blue,red和3,4都是 12 的元胞数组，可以看到两个数据成分分别为： s(1,1)ans = type: big color: blue x: 3s(1,2)a

9、ns = type: little color: red x: 4相应的，如果将 struct 函数写成下面的形式： s =struct(type,big;little,color,blue;red,x,3;4) s =2x1 struct array with fields: typecolor x则会得到一个 21 的结构数组。下面给出利用 struct 构建结构数组的具体实例。【例 4.3.1-3】利用函数 struct，建立温室群的数据库。（1） struct 预建立空结构数组方法之一a = cell(2,3); % 创建 23 的元胞数组green_house_1=struct(na

10、me,a,volume,a,parameter,a( 1,2)green_house_1 =2x3 struct array with fields:name volume parameter（2） struct 预建空结构数组方法之二green_house_2=struct(name,a,volume,parameter,)green_house_2 =2x3 struct array with fields: namevolume parameter（3） struct 预建空结构数组方法之三green_hopuse_3(2,3)=struct(name,volume,param eter

11、,)green_hopuse_3 =2x3 struct array with fields:name volume parameter（4） struct 创建结构数组方法之四a1= 六 号 房 ;a2=3200 立 方 米 ; green_house_4(2,3)=struct(name,a1,volume,a2,param eter,);t6=31.2,30.4,31.6,28.7;29.7,31.1,30.9,29.6;green_house_4(2,3).parameter.temperature=t6; green_house_4ans =2x3 struct array with

12、 fields: namevolume parameter4. 3.2 结构数组的操作matlab 中专门用于对结构数组的操作的函数并不多，通过 help datatypes 获取数据类型列表，可以看到其中的结构数据类型的有关的函数，主要如表 4.3.1 所示。表 4.3.1 结构数组的操作函数函数名 功能描述 函数名 功能描述deal把输入处理成输出 fieldnames获取结构的字段名getfield获取结构中指定字段的值 rmfield删除结构的字段(不是字段内容)setfield设置结构数组中指定的字段的值 struct创建结构数组struct2cell结构数组转化成元胞数组 isfi

13、eld判断是否存在该字段isstruct判断某变量是否是结构类型下面举一些具体的例子说明如果对结构数组加以操作。【例 4.3.2-1】 本例目的：一，演示函数 fieldnames ,getfield , setfield 的使用方法；二，让读者感受到结构数组对应用工具包的影响；三，演示 struct 函数把“对象”转换为结构的应用。本例为获得一个演练的 结构，借助 toolbox control 工具包中的 tf 函数，先产生一个用传递函数描写的 lti 线性时不变 2 输入 2 输出系统 。（1） 产生 2 输入 2 输出系统的传递函数阵“对象” stf=tf(3,2;4 1,1,1 3

14、2,1 1 1;1 2 2 1,1 0)transfer function from input 1 to output. 3#1: s2 + 3 s + 24 s + 1#2: s3 + 2 s2 + 2 s + 1transfer function from input 2 to output. 2#1: s2 + s + 1 1#2: -s（2） 为本例演示，把上述的 lti 对象 stf 转换为结构sstf=struct(stf)% 把对象转换成结构，并显示结构的组成sstf =num: 2x2 cellden: 2x2 cell variable: slti: 1x1 lti（3）

15、获得结构数组 sstf 的域名fn=fieldnames(sstf) % 获得域名元胞数组 fn class(fn)% 检查 fn 的类别fn =numden variable ltians = cell（4） 获取 sstf.den(2,1)域的内容fc=getfield(sstf,den,2,1)% 相当于fc=ssft.den(2,1)fc1% 与 celldisp(fc)的作用大致相当poly2str(fc1,s),% 为了把多项式显示成习惯的形式fc =1x4 double ans =1 2 2 1ans =s3 + 2 s2 + 2 s + 1（5） 重新设置 sstf.num(2

16、,1)域的内容sstf.num2,1% 显示原始情况sstf=setfield(sstf,num,2,1,1 3 1); %注意“花括号”的使用sstf.num2,1% 显示被重新设置后的情况ans = 0 0 4 1ans = 1 3 1【例 4.3.2-2】本例演示结构数组 sstf 的扩充和收缩。（本例以例4.3.2-1 的运行为基础。）（1） 原结构是一个“单结构” size(sstf)ans = 1 1（2） 演示结构的扩充sstf(2,2)=struct(tf(1,1 1)% 把 1/(s+1)放在第 2 行第2 列结构中size(sstf)sstf =2x2 struct arr

17、ay with fields:num den variable ltians = 2 2（3） 演示结构数组的收缩：删除结构数组的第 1 行sstf(1, =% 收缩成为 的结构s22n=sstf(1,2).num,s22d=sstf(1,2).den% 取出第 2结构 num 域和 den 域的内容printsys(s22n1,s22d1)% 显示成习惯的表达形式sstf =1x2 struct array with fields: numden variable ltis22n =1x2 doubles22d =1x2 double num/den = 1s + 1【例 4.3.2-3】对

18、结构数组进行域的增添和删减操作。（1） 创建结构数组clear,for k=1:10;department(k).number=no.,int2str(k);end departmentdepartment =1x10 struct array with fields:number（2） 增添域：在数组中任何一个结构上进行的域增添操作，其影响遍及整个结构数组department(1).teacher=40;department(1).student=300; department(1).pc_computer=40;department department =1x10 struct arra

19、y with fields:number teacher student pc_computer（3） 增添子域的操作只影响被操作的那个具体结构，而不是影响整个结构数组department(2).teacher.male=35;department(2).teacher.f emale=13;d2t=department(2).teacher% 第2 结构teacher 域包含两个子域d1t=department(1).teacher% 第1 结构teacher 域仅是一个数d2t =male: 35female: 13 d1t =40（4） 删除子域的操作也只影响被操作的那个具体结构depa

20、rtment(2).teacher=rmfield(department(2).teacher,m ale);department(2).teacher ans =female: 13（5） 删除域的操作是对整个结构数组实施的department=rmfield(department,student)% 删除一个域department =1x10 struct array with fields:number teacher pc_computerdepartment=rmfield(department,teacher;pc_computer)% 删除 2 个域department =1x1

21、0 struct array with fields:number【例 4.3.2-4】数值运算操作和函数在结构域上的作用。n_ex = 5; % 结构数组的长度for k = 1:n_ex,% 创建 15 结构数组ex(k).f = (k-1)*n_ex + 1:5;end;ex% 显示结构数组的结构ex =1x5 struct array with fields:f%显示结构数组的域中内容disp(blanks(10) 结构域中内容) for k=1:n_ex,disp(ex(k).f),end 结构域中内容1 2 3 4 56 7 8 9 1011 12 13 14 1516 17 18

22、 19 2021 22 23 24 25class(ex(1).f)% 检查域中内容的类型ans = double% 对各结构域中数值数组相应位置的数据相加求和sum_f=zeros(1,5)for k=1:n_ex,sum_f=sum_f+ex(k).f;end,sum_f sum_f =55 60 65 70 75% 对结构数组域中各元素分别求平方根disp(blanks(20) ex.f 的平方根值) for k=1:n_ex,disp(sqrt(ex(k).f),endex.f 的平方根值1.0000 1.4142 1.7321 2.0000 2.23612.4495 2.6458 2

23、.8284 3.0000 3.16233.3166 3.4641 3.6056 3.7417 3.87304.0000 4.1231 4.2426 4.3589 4.47214.5826 4.6904 4.7958 4.8990 5.0000【例 4.3.2-5】 指令 struct2cell 和 cell2struct 的使用。（1） 创建“带 2 个域的 结构数组” for k=1:5,ex(k).s=no. int2str(k);ex(k).f=(k-1)*5+1:5;end（2） 显示结构数组的内容fprintf(%sn,ex.s 域的内容 );fprintf(%s,blanks(4)

24、for k=1:5;fprintf(%s,ex(k).s blanks(1);endfprintf(%sn,blanks(1),fprintf(%sn,ex.f 域的内容 ) for k=1:5;disp(ex(k).f);end%显示 ex.f 域内容ex.s 域的内容no.1 no.2 no.3 no.4 no.5 ex.f 域的内容1 2 3 4 56 7 8 9 1011 12 13 14 1516 17 18 19 2021 22 23 24 25（3） 把 ex 结构数组转换为元胞数组c_ex=struct2cell(ex); % 带 2 个域的（15）结构数组转换为（215）元胞

25、数组size(c_ex)fprintf(%s,c_ex1,1,1,blanks(3)% 显示 c_ex 第 1页第 1 行第 1 列内容fprintf(%5g,c_ex2,1,1)% 显示c_ex 第2 页第1 行第 1 列内容ans = 2 1 5no.1 1 2 3 4 5（4） 把元胞数组转换为结构数组之一fs=s_char;f_num;% 用元胞数组预建域名字符串ex1=cell2struct(c_ex,fs,1)% 元胞数组向结构数组转换ex1 =1x5 struct array with fields: s_charf_numricex1(1)% 观察新结构 ex1 第一结构的情况

26、ans =s_char: no.1 f_numric: 1 2 3 4 5（5） 把元胞数组转换为结构数组之二ex2=cell2struct(c_ex,xx,2) ex2 =2x5 struct array with fields:xx（6） 把元胞数组转换为结构数组之三yy=strvcat(y1,y2,y3,y4,y5);ex3=cell2struct(c_ex,y y,3)ex3 =2x1 struct array with fields: y1y2 y3 y4 y5ex3(1)% 观察第一结构情况ans = y1: no.1y2: no.2y3: no.3y4: no.4y5: no.5

27、ex3(2)% 观察第二结构情况ans =y1: 1 2 3 4 5y2: 6 7 8 9 10y3: 11 12 13 14 15y4: 16 17 18 19 20y5: 21 22 23 24 25【例 4.3.2-6】 带子域的结构数组转换为元胞数组。本例中的 ex结构数组由例 4.2.2-5 生成，然后再运行以下程序。ex(1,1).s% 原结构 ex(1,1).s 中的内容ans =no.1% 增设子域，并把 ex 结构数组扩充为（35）。ex(1,1).s.sub=sub 1;% 原 ex(1,1).s 中的字符串将因本指令而消失ex(3,1).s.sub=sub 3;ex(3,1).s.num=1/3;ex(1,1).s% 经新赋值后，ex(1,1).s 中的内容ans =sub: sub 1ex(3,1).s% 经新赋值后，ex(3,1).s 中的内容ans =sub: sub 3num: 0.3333c_ex_sub=struct2cell(ex)% 把结构转换为元胞数组c_ex_sub(:,:,1) =1x1 struct 1x1 struct 1x5 double c_ex_sub(:,:,2) =no.2 1x5 double c_ex_sub(:,:,3