MATLAB教程【2】编程.ppt

1、1.3 Matlab编程,Matlab不仅是一个交互式计算工具，也是一种效率极高的编程语言。 1.3.1 程序文件的编辑与调试,包含matlab语言代码的文件称 为M文件，其扩展名为.m。 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,1.编辑M文件,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的记事本等。,具体的创建方法： (1) 在matlab命令窗 口点击File 菜单 New M-file,Matlab的程序编辑器窗口,(2) 程序编好后进行存盘：点击File S

2、ave As,在打开的对话框中选择存盘目录，键入文件名 (3).在指令窗键入文件名，就可以运行程序。 或在程序编辑器窗口点击DebugRun运行 ！M文件的命名规则： 文件名以字母打头，不要以数字开头，也不能是汉字。,2.编辑器的功能 3.程序调试 4.设置搜索路径,1.3.2 Matlab文件的类型 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，执行程序时逐行解释运行程序，matlab是解释性的编程语言。,M文件有两类指令类文件(script files) 函数类文件(function files) (1). 指令类文件 简单的m文件 指令类文件实际上是一

3、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。如：mag.m,(2). 函数文件 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Matlab语言强大的扩展功能。,1.函数类文件的结构： （1）函数定义行（关键字function） function 输出变量=函数文件名（输入变量P1，P2） （2）H1行, 以（%）开头，作为l

4、ookfor指令搜索的行 （3）函数帮助文本 以（%）开头，详细说明函数的功能及有关内容，是help查找的内容 （4）函数体语句 函数文件中的程序，包括流程控制、交互输入输出、计算、赋值、注释，也可以调用函数文件和指令类文件。如： average.m,特定规则： 函数m文件第一行必须以单词function作为引导词。 M文件的文件名必须是 .m。 3. 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。,2 .函数文件的调用 调用格式 输出变量=函数文件名（输入变量P1，P2） 注意：参数要保持与函数文件相同的顺序，同时不能多于函数文件中的参数数目,建立一个带参数c的

5、三变量函数 ff =-x2+y2-z2+6+c %program test2 function ff=test2(v,c) x=v(:,1); y=v(:,2); z=v(:,3); % x,y,z看成v的三个分量 ff=-x.2+y.2-z.2+6+c;,调用格式test2(v,c) 如要计算 x=1,y=0.3,z=-2,c=-4 test2(1,0.3,-2,-4),如要计算X=1,3,6,Y=2 2 7,Z=3 1 8,c=3 test2(1 2 3;3 2 1;6 7 8,3),3.局部变量和全局变量 1）通常，程序中的变量均为局部变量，这些变量独立于其他函数的局部变量和工作空间的变

6、量。 2）如果几个函数文件要共用一个变量，则要在这些函数文件中都定义这个变量是全局变量。,例：global A B C 将A、B、C三个变量定义为全局变量,1.3.流程控制,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 循环变量起始值：步长：终止值 循环体 end 步长缺省值为1，可以是任意正实数或负实数。对于正数，循环变量的值大于终止值时循环结束；对于负数，循环变量的值小于终止值时循

7、环结束。循环结构可以嵌套使用。, while end 循环 语法为：while 表达式 循环体 end 若表达式为真，则执行循环体的内容，执行后再判断表达式是否为真，若不为真，则跳出循环体，向下继续执行。 ！While循环和for循环的区别在于，while循环结构的循环体被执行的次数不是确定的，而for结构中循环体的执行次数是确定的。,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,(3). 分支结构根据一定条件来执行的各条语句。 if else end语句有3种形式 if 表达

8、式 执行语句 end if 表达式 是 语句1 else 否 语句2 end, if 表达式1 多分支 语句1 elseif 表达式2 语句2 elseif 表达式3 语句3 else 语句n end,这种结构实现了一种多路选择，比较复杂。可替代一般高级语言中的switch-case-end语句,c=input(请输入一个字符,s); if c=A end,例：输入一个字符，若为大写字母，则输出其后继字符，若为小写字母，则输出其前导字符，若为数字字符则输出其对应的数值，若为其他字符则原样输出。 程序如下：,aaab.m,(2)switch语句 格式：switch 表达式（可以是标量或字符串）

9、case 值1 语句1 case 值2 语句2 . otherwise 语句3 end,执行方式：表达式的值和哪种情况(case)的值相同，就执行哪种情况中的语句，如果不同，则执行otherwise中的语句。格式中也可以不包括otherwise，这时如果表达式的值与列出的各种情况都不相同，则继续向下执行。,例：color.m,注意:程序设计的优化 1.以矩阵或矢量运算代替循环运算 矩阵运算是Matlab的核心，因此在编程过程中应当注重对矩阵或矢量的整体运算，减少和避免对矩阵元素的操作。这称为矢量化编程。 2.数据的预定义 如果一段程序不能矢量化，可以预先对矢量或矩阵设定初值，这样可以加快程序运

10、行的效率。 例：对数表（duishubiao）和计时（jishi）,3.其它指令 input 将用户从键盘输入数值、字符串、表达式赋予指定的变量。 例：n=input(How many apples= ) How many apples= 5 n = 5 disp() 在屏幕上显示引号中的内容 pause 暂停，等待用户响应 可令m文件执行暂停，并在继续执行前按任一个键 。,keyboard 与input类似，功能更强 keyboard 调用键盘与调用m文件一样，当keyboard在m文件中出现时，它停止文件的执行并控制键盘，用于修改程序。 break 中断 break 中断for, while循环语句的执行，在嵌套循环结构中， break则从最内层循环退出。,例：C2F.m,小 结,本节主要介绍了matlab语言程序设计基础。matlab 编程简单，容易掌握。 通过学习，应能编写简单程序 望你们今后能成为matlab高手!,上机作业： 1.编写m函数，计算函数值 2.相传古代印度国王要褒奖他的聪明能干的宰相达依尔（国际象棋发明者），问他要什么？达依尔回答：“陛下只要在国际象棋棋盘的第一个