MATLAB与C语言的异同

1、MATLAB与C语言的异同MATLAB 是一种科学计算软件，也是当今最优秀的科技应用软件之一，专门以矩阵的 形式处理数据。它以强大的科学计算和可视化功能，简单易用、开放式可扩展环境，特别是 所附带的三十多种面向不同领域的工具箱支持，使得它在许多科学领域成为计算机辅助设计 和分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。它作为一种计算工具和科技资源，可 以扩大科学研究的范围，提高工程生产的效率，缩短开发周期，加快探索步伐，激发创作灵 感。作为一种计算机语言，一种用于科学工程计算的高效率的高级语言，MATLAB具有其 他高级语言难以比拟的一些优点:编写简单、编程效率高、易学易懂。与其他语言相比,M

2、ATLAB 的语法更简单，更贴近人的思维模式。因此， MATLAB 语言也被通俗地称为“演算纸式” 的科学计算语言。在控制、通信、信号处理及科学计算等领域中， MATLAB 都被广泛地应 用，已经被认可为能够有效提高工作效率、改善设计手段的工具软件。而C语言是一种面向问题的程序设计语言，也是目前国际上流行的一种结构化的程序 设计语言，语言处理程序采用的是编译程序。它既有高级语言的特点，又具有汇编语言 的特点。它可以作为系统设计语言，编写工作系统应用程序，也可以作为应用程序设 计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。因此，它的应用范围广泛，深受广大程 序设计者的欢迎。在操作系统和系统使用程序以及

3、需要对硬件进行操作的场合， 用 C 语言明显优于 其它解释型高级语言，有一些大型应用软件也是用 C语言编写的。C语言具有绘图能 力强，可移植性，并具备很强的数据处理能力，因此适于编写系统软件，三维，二维 图形和动画。同时，它也是是数值计算的高级语言。C 语言具有如下特点 :简洁紧凑、灵活方便C 语言一共只有 32 个关键字,9 种控制语句，程序书写自由，主要用小写字母表示。它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来，C 语言可以象汇编语言一样对位、字节和地址进行操作 , 而这三者是计算机最基本的 工作单元。运算符丰富C的运算符包含的范围很广泛，共有种34个运算符。C语言把括号、赋值

4、、 强制类型转换等都作为运算符处理， 从而使 C 的运算类型极其丰富表达式类型多 样化，灵活使用各种运算符可以实现在其它高级语言中难以实现的运算。数据结构丰富C 的数据类型有:整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、共用体类型等。能用来实现各种复杂的数据类型的运算。并引入了指针概念 ,使 程序效率更高。另外 C 语言具有强大的图形功能 , 支持多种显示器和驱动器。且 计算功能、逻辑判断功能强大。C 语言是结构式语言结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化 ,即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰 , 便于使用、维护以 及调试。 C 语言是以函数

5、形式提供给用户的 ,这些函数可方便的调用 ,并具有多种 循环、条件语句控制程序流向 ,从而使程序完全结构化。C 语法限制不太严格，程序设计自由度大虽然 C 语言也是强类型语言，但它的语法比较灵活，允许程序编写者有较 大的自由度。C 语言允许直接访问物理地址，可以直接对硬件进行操作 因此既具有高级语言的功能， 又具有低级语言的许多功能， 能够象汇编语言 一样对位、字节和地址进行操作 ,而这三者是计算机最基本的工作单元，可以用 来写系统软件。C 语言程序生成代码质量高，程序执行效率高一般只比汇编程序生成的目标代码效率低 1020%。C 语言适用范围大，可移植性好C语言有一个突出的优点就是适合于多种

6、操作系统 ，如DOS、UNIX,也适用 于多种机型。虽然 MATLAB 与 C 语言都有编程的功能，但是二者在编程方面存在许多不同的 地方。数据类型MATLAB的数据类型有常量、变量、字符串、复数等，C语言则有常量、变量、 标识符、整型数据、实型数据、字符型数据等。可见， C 语言的数据类型的划分要比 MATLAB 的细致。而且，相同的数据类型在这两种语言中的定义及用法也有所不同。在常量方面，值得一提的是，MATLAB中复数类型常量可以直接写成手写格式， 这是MATLAB与其他计算机语言的明显不同之处。C语言的常量可以是任何基本类型 的值，就范围而言，C语言的常量范围要较MATLAB的大。在变

7、量方面，二者的变量名的规定有明显不同。 MATLAB 的变量名必须是不包括 空格的单个词，且区分大小写。变量名的字符数也有限制，最多不超过31 个字符。变 量名必须以字母打头，之后可以是任何字母、下划线或者数字。另外，许多标点符号 在MATLAB中有特殊含义，变量名不允许使用。此外，MATLAB中还有一些默认的特殊变 量，它们有确定的形式和意义，使用时应加以注意。女口： ans是用于结果的默认变量名， pi 表示圆周率等。与之对比， C 语言的变量名的规定就比较统一、规范。其对不同的 数据类型有各自特定的变量名，如 int 代表整型变量，代表 float 单精度实型变量， double 则是双

8、精度实型变量， char 是字符型变量的变量名。在字符串方面，MATLAB中的字符串是由单引号括起来的简单文本，一般是ASC II值的数值数组，以它作为字符串表达式进行显示。因为字符串是数值数组，所以它 们可以用MATLAB中所有可利用的数组操作工具进行操作。而C语言中的字符串常量 是用一对双引号括起来的字符序列，可以由任意多个字符组成。值得注意的是，为了 能在 C 语言中正确地处理字符串常量， C 语言规定：“在每一个字符串的结尾都加上一 个字符0，作为字符串的结束标志。”这样， C 语言中字符串在内存中的字符个数 要比实际表达式中的字符数多 1个。在复数方面， MATLAB 最强大的功能之

9、一就体现在此，如前面所言， MATLAB 对复数不需做特殊处理，它的复数类型常量可以直接写成手写格式。MATLAB认识复 数，并用预定义变量和作为虚数单位，而且复数的数学运算可以写成与实数相同的形式。而对于C语言，它则无法做到，需要对复数进行特殊处理。总的来说，C语言的数据类型划分得比较细致，相比较而言，MATLAB就“粗糙” 一些，这与二者各自所具有的和侧重的功能有关。 C 语言用于编制系统程序和其他应 用程序，所要处理的量范围多，数量广，故而其对数据类型必须细致划分。而MATLAB 用于编程时涉及到的主要是具体的工程方面的实际问题，接触到的量的范围相对小些， 因而就可以不必划分得十分细致了

10、。表达式在 MATLAB 中，书写表达式的规则和“手写算式”几乎完全相同。表达式由变量 名、运算符和函数名组成，按照与常规相同的优先级从左至右执行运算。 C 语言的表达 式分为算术表达式、赋值表达式和逗号表达式等。优先级由高到低是：()、单目+和单 目-、*、和%、+和-。运算符如前面所言， C 语言的运算符非常丰富，主要有算术运算符、关系运算符、逻辑运 算符与按位运算符等。此外，还有一些完成特殊任务的运算符。并且， C 语言中算术运 算时，结果的显示类型与运算符两边的数据类型有关。如：72 的结果为3， 7.02.0 的结果为 3.5。有些运算符对参与运算的量的数据类型还有特定要求，如求余运

11、算只能 在两个整型数据之间进行。相反的， MATLAB 的运算符就比较简单。值得注意的一点是， MATLAB 中用左斜杠或右斜杠分别表示“左除”或者“右除”运算。对标量而言，两者 的作用没有什么区别，但对于矩阵而言，两种运算将产生不同的结果。 C 语言中就不存 在这种情况，除法运算用左斜杠表示。函数MATLAB 的函数库是非常丰富的，有数组函数、矩阵函数、关系函数和逻辑函数等 作为一种科学工程计算语言，其提供的数学计算函数较多。在数组计算中，针对标量的 一些基本函数，如三角函数、对数函数、指数函数和复数运算函数等，都能运用于数组 计算。MATLAB除了支持传统的数学运算外，还支持关系和逻辑运算

12、。MATLAB更突出的 优点是其提供了许多工程计算中所需的一些特殊函数，满足了科技工作者的需要。C语言提供的函数在数量上比不上MATLAB，而且一些特殊的函数没有提供，这就 使得MATLAB在诸多工程运用领域的显示了超强的功能和优势。总的来讲，MATLAB与C语言所具有的功能是不同的。C语言精于编程，而MATLAB 的功能则是多方面的。可以说C语言是一名编程的“专业选手”，MATLAB则是一个“全能 人才”。MATLAB的基本功能如下：数学运算功能。它包括矩阵运算和数值分析算法等。2D 和 3D 图形显示功能。交互式的高级编程语言一M语言编程功能。工具箱函数功能。编译功能。使 MATLAB 能够同其他高级编程语言进行混合应用，取长补短， 以提高程序的运行速率，丰富程序开发的手段。Simulink 仿真功能。它的建模范围广泛，提供了丰富的功能块及不同的专业模 块集合。( 7) Stateflow 交互式设计功能。8) 自动代码生成功能。通过近一段时间的学习，我印象比较深刻的是 MATLAB 强大的图形绘制能力。 MATLAB 的图形绘制能力包括二维绘图和三维绘图两大部分。其中，二维绘图可以实 现图标绘制、科学曲线绘制和各种专业数据的可视化显示