M文件的编写专业知识讲座

MATLAB程序设计程序控制构造函数文献程序举例程序调试第二讲第1页m文献介绍顾客如想灵活应用matlab去处理实际问题，充足调用matlab科学技术资源，就需要编辑m文献.包括matlab语言代码文献称为m文献，其扩展名为m.编辑m文献可使用多种文本编辑器.第2页复习M文献用MATLAB语言编写程序，称为M文献。M文献能够根据调用方式不一样分为两类：命令文献(ScriptFile)和函数文献(FunctionFile)。函数文献文献名必须与其函数名相同。第3页M文献包括两部分：注释文献和程序文献symsxy%symbolvariablesf=x^2+y;fi=finverse(f,y)%functionalinverse

程序部分第4页MATLAB运算符MATLAB运算符可分为三类：算术运算符、关系运算符和逻辑运算符。其中算术运算符优先级最高，其次是关系运算符，再其次是逻辑运算符。算术运算符在前面已经介绍，这里只介绍关系运算符和逻辑运算符．例1+2*3>8+9返回01+2<5&15+2*3>8+9返回11+2*(3>8)+9返回10第5页MATLAB运算符1．关系运算符关系运算符对于程序流程控制非常有用．MATLAB共有六个关系运算符，它们分别是＜不大于；＜=不大于等于；＞大于；＞=大于等于；﹦﹦等于；~=不等于

关系运算符能够比较同型矩阵，此时将生成一种0-1矩阵，当对应元素经关系运算为真时，对应位置上生成1，不然为0。关系运算符也能够比较标量和矩阵，此时是标量与矩阵每个元素分别比较，生成一种0-1矩阵．第6页MATLAB运算符2．逻辑运算符MATLAB有三个逻辑运算符：与（＆）或（|）非（~）。对于数值矩阵，当元素为0时，逻辑上为假；当元素为非0时,逻辑上为真．同关系运算符同样，逻辑运算符两端运算数能够是同型矩阵，对两矩阵对应元素分别运算，成果为一种0-1矩阵．当逻辑体现式值为真时，赋值1，不然为0．同样，其中一种矩阵也能够是标量。与（＆）运算：两个运算数都为真时，成果为真，其他情况下（一真一假或两个都假）成果为假．或（|）运算：两个运算数都为假时，成果为假，其他情况下（一真一假或两个都真）为真．非（～）运算：只有一种运算数，当该运算数为真时，成果为假，不然，成果为真．第7页次序构造1．数据输入从键盘输入数据，则能够使用input函数来进行，该函数调用格式为：A=input(提醒信息，选项)；其中提醒信息为一种字符串，用于提醒顾客输入什么样数据。假如在input函数调用时采取's'选项，则允许顾客输入一种字符串。例如，想输入一种人姓名，可采取命令：xm=input('Whatisyourname?','s');R=input('Howmanyapples:')程序控制构造第8页2．数据输出

MATLAB提供命令窗口输出函数主要有disp函数，其调用格式为disp(输出项)其中输出项既能够为字符串，也能够为矩阵。disp(‘a’)和disp(a)分别返回什么成果？第9页例1分别建立命令文献和函数文献，将华氏温度f转换为摄氏温度c。程序1：首先建立命令文献并以文献名f2c.m存盘。clear;%清除工作空间中变量f=input('InputFahrenheittemperature：');c=5*(f-32)/9然后在MATLAB命令窗口中输入f2c，将会执行该命令文献，执行情况为：InputFahrenheittemperature：73c=22.7778第10页程序2：首先建立函数文献f2c.m。functionc=f2c(f)c=5*(f-32)/9然后在MATLAB命令窗口调用该函数文献。clear;y=input('InputFahrenheittemperature：');x=f2c(y)输出情况为：InputFahrenheittemperature：70c=21.1111x=21.1111第11页例2输入x,y值，并将它们值交换后输出。

程序如下：x=input('Inputxplease.');y=input('Inputyplease.');z=x;x=y;y=z;disp(x);disp(y);第12页3．程序暂停暂停程序执行能够使用pause函数，其调用格式为：pause(延迟秒数)假如省略延迟时间，直接使用pause，则将暂停程序，直到顾客按任一键后程序继续执行。若要强行中断程序运行可使用Ctrl+C命令。第13页选择构造1．if语句（条件转移构造）在MATLAB中，if语句有3种格式。(1)单分支if语句：if条件语句组end当条件成立时，则执行语句组，执行完之后继续执行if语句后继语句，若条件不成立，则直接执行if语句后继语句。第14页例3求一元二次方程ax2+bx+c=0根。程序如下：a=input('a=?');b=input('b=?');c=input('c=?');d=b*b-4*a*c;ifd>=0x=[(-b+sqrt(d))/(2*a),(-b-sqrt(d))/(2*a)];disp(['x1=',num2str(x(1)),',x2=',num2str(x(2))]);end第15页(2)双分支if语句：if条件语句组1else语句组2end当条件成立时，执行语句组1，不然执行语句组2，语句组1或语句组2执行后，再执行if语句后继语句。第16页

例4计算分段函数值。

程序如下：x=input('请输入x值:');ifx<=0y=(x+sqrt(pi))/exp(2);elsey=log(x+sqrt(1+x*x))/2;endy第17页

(3)多分支if语句：if条件1语句组1elseif条件2语句组2……elseif条件m语句组melse语句组nend语句用于实现多分支选择构造。第18页2．switch语句（开关构造）switch语句根据体现式取值不一样，分别执行不一样语句，其语句格式为：switch体现式case体现式1语句组1case体现式2语句组2……case体现式m语句组motherwise语句组nend第19页当体现式值等于体现式1值时，执行语句组1，当体现式值等于体现式2值时，执行语句组2，…，当体现式值等于体现式m值时，执行语句组m，当体现式值不等于case所列体现式值时，执行语句组n。当任意一种分支语句执行完后，直接执行switch语句下一句。第20页例5某班级对学生成绩划分等级，标准如下(分数用mark来表达)：

90≤mark≤100等级为A80≤mark<90等级为B70≤mark<80等级为C60≤mark<70等级为D0≤mark<60等级为E输入学生成绩，输出其成绩等级（百分制换五分制）。第21页

程序如下：mark=input('请输入学生成绩');switchfix(mark/10)case{10,9}%成绩在90与100之间grade='A';case{8}%成绩大于等于80但不大于90grade='B';case{7}%成绩大于等于70但不大于80grade='C';case{6}%成绩大于等于60但不大于70grade='D';otherwise%成绩低于60grade='E';endgradeceil,floor,round,fix.上取整下取整最邻近取整朝零取整ceil(1.8)？floor(1.8)？fix(1.8)？fix(-1.8)？round（1.8）？round（-1.8）？第22页3．try语句语句格式为：try语句组1catch语句组2endtry语句先试探性执行语句组1，假如语句组1在执行过程中出现错误，则将错误信息赋给保存lasterr变量，并转去执行语句组2。第23页例6矩阵乘法运算要求两矩阵维数相容，不然会犯错。先求两矩阵乘积，若犯错，则自动转去求两矩阵点乘。程序如下：A=[1,2,3;4,5,6];B=[7,8,9;10,11,12];tryC=A*B;catchC=A.*B;endClasterr%显示犯错原因第24页循环构造1．for语句for语句格式为：for循环变量=体现式1:体现式2:体现式3循环体语句end其中体现式1值为循环变量初值，体现式2值为步长，体现式3值为循环变量终值。步长为1时，体现式2能够省略。第25页例7一种三位正整数各位数字立方和等于该数本身则称该数为水仙花数。输出所有水仙花数。

程序如下：form=100:999m1=fix(m/100);%求m百位数字m2=rem(fix(m/10),10);%求m十位数字m3=rem(m,10);%求m个位数字ifm==m1*m1*m1+m2*m2*m2+m3*m3*m3disp(m)endendrem：取余第26页例8当n=100时，y是1到（2n-1）奇数倒数之和，求y值。

程序如下：y=0;n=100;fori=1:ny=y+1/(2*i-1);endy第27页在实际MATLAB编程中，采用循环语句会降低其执行速度，因此前面程序通常由下面程序来代替：n=100;y1=1:2:2*n-1;y=sum(1./y1);y第28页for语句更一般格式为：for循环变量=矩阵体现式循环体语句end执行过程是依次将矩阵各列元素赋给循环变量，然后执行循环体语句，直至各列元素处理完成。第29页

例9写出下列程序执行成果。s=0;a=[1,3,4;15,16,17;18,19,20;21,22,23];fork=as=s+k;enddisp(‘s’);第30页2．while语句循环次数不确定while语句一般格式为：while(条件)循环体语句end其执行过程为：若条件成立，则执行循环体语句，执行后再判断条件是否成立，假如不成立则跳出循环。第31页例10从键盘输入若干个数，当输入0时结束输入，求这些数平均值和它们之和。程序如下：sum=0;cnt=0;val=input('Enteranumber(endin0):');while(val~=0)sum=sum+val;cnt=cnt+1;val=input('Enteranumber(endin0):');endif(cnt>0)summean=sum/cntend第32页3．break语句和continue语句与循环构造有关语句尚有break语句和continue语句。它们一般与if语句配合使用。break语句用于终止循环执行。当在循环体内执行到该语句时，程序将跳出循环，继续执行循环语句下一语句。continue语句控制跳过循环体中某些语句。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语句，继续下一次循环。第33页例11求[100，200]之间第一种能被21整除整数。程序如下：forn=100:200ifrem(n,21)~=0continueendbreakendn第34页4．循环嵌套假如一种循环构造循环体又包括一种循环构造，就称为循环嵌套，或称为多重循环构造。

例12若一种数等于它各个真因子之和，则称该数为完数，如6=1+2+3，因此6是完数。求[1,500]之间所有完数。form=1:500s=0;fork=1:m/2ifrem(m,k)==0s=s+k;endendifm==sdisp(m);endend第35页函数文献基本构造函数文献由function语句引导，其基本构造为：function输出形参表=函数名(输入形参表)注释说明部分函数体语句其中以function开头一行为引导行，表达该M文献是一种函数文献。函数名命名规则与变量名相同。输入形参为函数输入参数，输出形参为函数输出参数。当输出形参多于一种时，则应当用方括号括起来。函数文献第36页例13编写函数文献求半径为r圆面积和周长。函数文献如下：function[s,p]=fcircle(r)%CIRCLEcalculatetheareaandperimeterofacircleofradiir%r圆半径%s圆面积%p圆周长%2023年7月30日编s=pi*r*r;p=2*pi*r;第37页函数调用函数调用一般格式是：[输出实参表]=函数名(输入实参表)要注意是，函数调用时各实参出现次序、个数，应与函数定义时形参次序、个数一致，不然会犯错。函数调用时，先将实参传递给对应形参，从而实现参数传递，然后再执行函数功能。第38页

例14利用函数文献，实现直角坐标(x,y)与极坐标(ρ,θ)之间转换。函数文献tran.m：function[rho,theta]=tran(x,y)rho=sqrt(x*x+y*y);theta=atan(y/x);调用tran.m命令文献main1.m：x=input('Pleaseinputx=:');y=input('Pleaseinputy=:');[rho,theta1]=tran(x,y);rhotheta1在MATLAB中，函数能够嵌套调用，即一种函数能够调用别函数，甚至调用它本身。一种函数调用它本身称为函数递归调用。第39页

例15利用函数递归调用，求n！。n!本身就是以递归形式定义：显然，求n!需要求(n-1)!，这时可采取递归调用。递归调用函数文献factor.m如下：functionf=factor(n)ifn<=1f=1;elsef=factor(n-1)*n;%递归调用求(n-1)!end第40页函数参数可调性在调用函数时，MATLAB用两个永久变量nargin和nargout分别统计调用该函数时输入实参和输出实参个数。只要在函数文献中包括这两个变量，就能够精确地懂得该函数文献被调用时输入输出参数个数，从而决定函数如何进行处理。第41页

例16nargin使用方法示例。函数文献examp.m：functionfout=examp(a,b,c)ifnargin==1fout=a;elseifnargin==2fout=a+b;elseifnargin==3fout=(a*b*c)/2;end命令文献mydemo.m：x=[1:3];y=[1;2;3];examp(x)examp(x,y')examp(x,y,3)第42页全局变量与局部变量全局变量用global命令定义，格式为：global变量名例17全局变量应用示例。先建立函数文献wadd.m，该函数将输入参数加权相加。functionf=wadd(x,y)globalALPHAB