第 3章 MATLAB程序设计
3.1 M文件
3.2 数据的输入输出
3.3 选择结构
3.4 循环结构
3.5 函数文件
3.6 全局变量和局部变量
3.1 M文件
3.1.1 M文件的建立与编辑
1.建立新的 M文件
(1)菜单操作,MATLAB命令窗口的 File菜单 →
New菜单项 → M-file命令 。
(2)命令操作：在 MATLAB命令窗口输入命令 edit。
(3)命令按钮操作：单击 MATLAB命令窗口工具栏上的,新建,命令按钮 。
2,编辑已有的 M文件
3.1.2 M文件的分类
分类：命令文件 (Script File)和函数文件
(Function File)。
主要区别 。
例 3.1 建立一个命令文件将变量 a,b的值互换,然后运行该命令文件 。
首先建立命令文件并以文件名 exch.m存盘：
clear;
a=1:10; b=[11,12,13,14;15,16,17,18];
c=a;a=b;b=c;
a
b
然后在 MATLAB的命令窗口中输入 exch,将会执行该命令文件 。
例 3.2 建立一个函数文件将变量 a,b的值互换,然后在命令窗口调用该函数文件 。
首先建立函数文件 fexch.m：
function [a,b]=exch(a,b)
c=a;a=b;b=c;
然后在 MATLAB的命令窗口调用该函数文件：
clear;
x=1:10; y=[11,12,13,14;15,16,17,18];
[x,y]=fexch(x,y)
3.2 数据的输入输出
3.2.1 input函数调用格式为：
A=input(提示信息,选项 )；
其中提示信息为一个字符串,用于提示用户输入什么样的数据 。
如果在 input函数调用时采用 's'选项,则允许用户输入一个字符串 。 例如,想输入一个人的姓名,
可采用命令：
xm=input('What''s your name?','s')
3.2.2 disp函数调用格式为
disp(输出项 )
其中输出项既可以为字符串,也可以为矩阵 。
注意：用 disp函数显示矩阵时将不显示矩阵的名字,而且其格式更紧密,且不留任何没有意义的空行 。
例 3.3 求一元二次方程 ax2 +bx+c=0的根 。
程序如下：
a=input('a=?');
b=input('b=?');
c=input('c=?');
d=b*b-4*a*c;
x=[(-b+sqrt(d))/(2*a),(-b-sqrt(d))/(2*a)];
disp(['x1=',num2str(x(1)),',x2=',num2str(x(2))]);
3.2.3 pause函数其调用格式为：
pause(延迟秒数 )
如果省略延迟时间,直接使用 pause,则将暂停程序,直到用户按任一键后程序继续执行 。
若要强行中止程序的运行可使用 Ctrl+C
命令 。
3.3 选择结构
3.3.1 if语句在 MATLAB中,if语句有 3种格式 。
1.单分支 if语句语句格式为：
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语句的后继语句,若条件不成立,则直接执行 if语句的后继语句 。
2.双分支 if语句语句格式为：
if 条件语句组 1
else
语句组 2
end
当条件成立时,执行语句组 1,否则执行语句组
2,语句组 1或语句组 2执行后,再执行 if语句的后继语句 。
例 3.4计算分段函数值 。
程序如下：
x=input('请输入 x的值,');
if x==10
y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1);
else
y=x*sqrt(x+sqrt(x));
end
y
3.多分支 if语句语句格式为：
if 条件 1
语句组 1
elseif 条件 2
语句组 2
……
elseif 条件 m
语句组 m
else
语句组 m+1
end
例 3.5 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：
c=input('请输入一个字符 ','s');
if c>='A' & c<='Z'
disp(setstr(abs(c)+1));
elseif c>='a'& c<='z'
disp(setstr(abs(c)-1));
elseif c>='0'& c<='9'
disp(abs(c)-abs('0'));
else
disp(c);
end
3.3.2 switch语句其语句格式为：
switch 表达式
case 表达式 1
语句组 1
case 表达式 2
语句组 2
……
case 表达式 m
语句组 m
otherwise
语句组 m+1
end
例 3.6 某商场对顾客所购买的商品实行打折销售,已知打折标准,
求所售商品的实际销售价格 。
程序如下：
price=input('请输入商品价格 ');
switch fix(price/100)
case {0,1}
rate=0;
case {2,3,4}
rate=3/100;
case num2cell(5:9)
rate=5/100;
case num2cell(10:24)
rate=8/100;
case num2cell(25:49)
rate=10/100;
otherwise
rate=14/100;
end
price=price*(1-rate)
3.3.3 try语句语句格式为：
try
语句组 1
catch
语句组 2
end
try语句先试探性执行语句组 1,如果语句组 1在执行过程中出现错误,则将错误信息赋给保留的 lasterr变量,并转去执行语句组 2。 这种试探性执行语句是其他高级语言所没有的 。
例 3.7 矩阵乘法运算要求两矩阵的维数相容,否则会出错 。 先求两矩阵的乘积,若出错,则自动转去求两矩阵的点乘 。
程序如下：
A=[1,2,3;4,5,6]; B=[7,8,9;10,11,12];
try
C=A*B;
catch
C=A.*B;
end
C
lasterr %显示出错原因
3.4 循环结构
3.4.1 for语句语句格式为：
for 循环变量 =表达式 1:表达式 2:表达式 3
循环体语句
end
首先计算三个表达式的值,再将表达式 1的值赋给循环变量,如果此时循环变量的值介于表达式 1和表达式 3的值之间,则执行循环体语句,否则结束循环的执行 。 执行完一次循环之后,循环变量自增一个表达式 2的值,然后再判断循环变量的值是否介于表达式 1和表达式 3之间,如果满足仍然执行循环体,直至不满足为止 。 这时将结束 for语句的执行,而继续执行 for语句后面的语句 。
例 3.8 已知求 y的表达式,当 n=100时,求 y的值 。
程序如下：
y=0;n=100;
for i=1:n
y=y+1/i/i;
end
y
在实际 MATLAB编程中,为提高程序的执行速度,常用向量运算来代替循环操作：
n=100; i=1:n;
f=1./i.^2;
y=sum(f)
例 3.9 求定积分 。
程序如下：
a=0;b=3*pi;n=1000; h=(b-a)/n;
x=a:h:b; f=exp(-0.5*x).*sin(x+pi/6);
for i=1:n
s(i)= (f(i)+f(i+1))*h/2;
end
s=sum(s)
事实上,MATLAB提供了有关数值积分的标准函数,实际应用中可直接调用这些函数求数值积分 。
for语句更一般的格式：
for 循环变量 =矩阵表达式循环体语句
end
执行过程是依次将矩阵的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毕 。 实际上,,表达式 1:
表达式 2:表达式 3”是一个仅为一行的矩阵
(行向量 ),因而列向量是单个数据 。
例 3.10 已知 5个学生 4门功课的成绩,求每名学生的总成绩 。
程序如下：
s=0;
a=[65,76,56,78;98,83,74,85;76,67,78,79;98,58,42,73;67,89,76,87];
for k=a
s=s+k;
end
disp(s');
3.4.2 while语句
while语句的一般格式为：
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,
如果不成立则跳出循环 (如图 3.5所示 )。
例 3.11 根据矩阵指数的幂级数展开式求矩阵指数 。
程序如下：
X=input('X=');
E=zeros(size(X));
F=eye(size(X));
n=1;
while norm(F,1)>0
E=E+F;
F=F*X/n;
n=n+1;
end
E
expm(X) %调用 MATLAB矩阵指数函数求矩阵指数与循环结构相关的还有一个 break语句,当在循环体内执行到该语句时,程序将跳出循环 。 该语句一般与 if语句配合使用 。
例 3.12 用 while语句实现例 3.8。
程序如下：
y=0; i=1;
while 1
f=1/i/i;
y=y+f;
if i==100
break;
end
i=i+1;
end
y
3.4.3 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 。 可以按照嵌套层数,分别叫做二重循环,三重循环等 。 处于内部的循环叫作内循环,处于外部的循环叫作外循环 。
在设计多重循环时,要特别注意内,外循环之间的关系,以及各语句放置的位置,不要搞错 。
例 3.13 用筛选法求某自然数范围内的全部素数 。
程序如下：
m=input('m=');
p=2:m;
for i=2:sqrt(m)
n=find(rem(p,i)==0&p~=i);
p(n)=[];
end
p
3.5 函数文件
3.5.1 函数文件的基本结构函数文件由 function语句引导,其基本结构为：
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说明：
(1)关于函数文件名,函数文件名与函数名也可以不相同 。 当两者不同时,MATLAB将忽略函数名而确认函数文件名,因此调用时使用函数文件名 。
(2)关于注释说明部分 。 注释说明包括三部分内容：
① 紧随函数文件引导行之后以 %开头的第一注释行 。 ② 第一注释行及之后连续的注释行 。 ③
与在线帮助文本相隔一空行的注释行 。
(3)关于 return语句 。 执行到该语句就结束函数的执行,程序流程转至调用该函数的位置 。 通常,
在函数文件中也可不使用 return语句,这时在被调函数执行完成后自动返回 。
例 3.14 编写函数文件求半径为 r的圆的面积和周长 。
函数文件如下：
function [s,p]=fcircle(r)
%CIRCLE calculate the area and perimeter of a circle of radii r
%r 圆半径
%s 圆面积
%p 圆周长
%2001年 7月 30日编
s=pi*r*r;
p=2*pi*r;
将以上函数文件以文件名 fcircle.m存入 c:\matlabr11\work下,
然后在 MATLAB命令窗口调用该函数：
[s,p]=fcircle(10)
3.5.2 函数调用函数调用的一般格式是：
[输出实参表 ]=函数名 (输入实参表 )
例 3.15 利用函数文件,实现直角坐标 (x,y)与极坐标 (ρ,θ)之间的转换 。
函数文件 tran.m：
function [rho,theta]=tran(x,y)
rho=sqrt(x*x+y*y);
theta=atan(y/x);
调用 tran.m的命令文件 main1.m：
x=input('Please input x=:');
y=input('Please input y=:');
[rho,the]=tran(x,y);
rho
the
例 3.16 利用函数的递归调用,求 n！ 。
递归调用函数文件 factor.m：
function f=factor(n)
if n<=1
f=1;
else
f=factor(n-1)*n;
end
在命令文件 main2.m中调用函数文件
factor.m求 s=1!+2!+3!+4!+5!。
3.5.3 函数所传递参数的可调性在调用函数时,MATLAB用两个永久变量 nargin和 nargout分别记录调用该函数时的输入实参和输出实参的个数 。 只要在函数文件中包含这两个变量,就可以准确地知道该函数文件被调用时的输入输出参数个数,从而决定函数如何进行处理 。
例 3.17 nargin用法示例 。
函数文件 examp.m：
function fout=charray(a,b,c)
if nargin==1
fout=a;
elseif nargin==2
fout=a+b;
elseif nargin==3
fout=(a*b*c)/2;
end
命令文件 mydemo.m：
x=[1:3];y=[1;2;3];
examp(x)
examp(x,y')
examp(x,y,3)
3.6 全局变量和局部变量全局变量用命令 global定义 。 函数文件的内部变量是局部的,与其他函数文件及 MATLAB工作空间相互隔离 。
例 3.18 全局变量应用示例 。
先建立函数文件 wadd.m,该函数将输入的参数加权相加 。
function f=wadd(x,y)
global ALPHA BETA
f=ALPHA*x+BETA*y;
在命令窗口中输入：
global ALPHA BETA
ALPHA=1;
BETA=2;
s=wadd(1,2)
3.7 类和对象
类的概念是结构体的拓展,在类中,不但可以包含变量成员,还可以包含与这些变量相关联的函数或运算 。 对象是类的一个具体实例 。
类和对象的概念是面向对象程序设计 (Object-
oriented Programming)的基础 。 采用面向对象技术可以把复杂的操作过程加以隐藏,而外部呈现为人们所习惯的处理形式 。
例 3.19 建立一个整数类 integer,该类含有一个数据成员 n,代表一个 3 位整数 。 还具有显示整数各位数字之和,各位数字平方和,各位数字立方和等功能 。
3.8 文件操作
3.8.1 文件的打开与关闭
1,打开文件
fopen函数的调用格式为：
Fid= fopen(文件名,打开方式 )
2,关闭文件调用格式为：
Sta=fclose(Fid)
3.8.2 二进制文件读写操作
1,读二进制文件
fread 函数可以读取二进制文件的数据,并将数据存入矩阵 。 其调用格式为：
[A,COUNT]=fread(Fid,size,precision)
2,写二进制文件
fwrite 函数按照指定的数据精度将矩阵中的元素写入到文件中 。 其调用格式为：
COUNT=fwrite (Fid,A,precision)
3.8.3 文本文件读写操作
1,读文本文件
fscanf 函数可以读取文本文件的内容,并按指定格式存入矩阵 。 其调用格式为：
[A,COUNT]= fscanf (Fid,format,size)
2,写文本文件
fprintf 函数可以将数据按指定格式写入到文本文件中 。
其调用格式为：
COUNT= fprintf(Fid,format,A)
例 3.20 从键盘输入 5名学生的姓名和成绩,先建立一个数据文件,然后读出数据文件的内容,并按成绩从低到高的顺序在屏幕上输出学生信息 。
3.8.4 数据文件定位
fseek函数用于定位文件位置指针,其调用格式为：
status=fseek(Fid,offset,origin)
ftell函数返回文件指针的当前位置,其调用格式为：
position=ftell (Fid)
例 3.21分析下列程序执行后,four,position和 three三个变量的值 。
a=1:5;
Fid=fopen('fdat.bin','w'); %以写方式打开文件 fdat.bin
fwrite(Fid,a,'int16' ); %将 a的元素以双字节整型写入文件 fdat.bin
status=fclose(Fid);
Fid=fopen('fdat.bin','r'); %以读数据方式打开文件 fdat.bin
status=fseek(Fid,6,'bof'); %将文件指针从开始位置向尾部移动 6个字节
four=fread(Fid,1,'int16'); %读取第 4个数据,并移动指针到下一个数据
position=ftell(Fid); %ftell的返回值为 8
status=fseek(Fid,-4,'cof'); %将文件指针从当前位置往前移动 4个字节
three=fread(Fid,1,'int16'); %读取第 3个数据
status=fclose(Fid);
3.1 M文件
3.2 数据的输入输出
3.3 选择结构
3.4 循环结构
3.5 函数文件
3.6 全局变量和局部变量
3.1 M文件
3.1.1 M文件的建立与编辑
1.建立新的 M文件
(1)菜单操作,MATLAB命令窗口的 File菜单 →
New菜单项 → M-file命令 。
(2)命令操作：在 MATLAB命令窗口输入命令 edit。
(3)命令按钮操作：单击 MATLAB命令窗口工具栏上的,新建,命令按钮 。
2,编辑已有的 M文件
3.1.2 M文件的分类
分类：命令文件 (Script File)和函数文件
(Function File)。
主要区别 。
例 3.1 建立一个命令文件将变量 a,b的值互换,然后运行该命令文件 。
首先建立命令文件并以文件名 exch.m存盘：
clear;
a=1:10; b=[11,12,13,14;15,16,17,18];
c=a;a=b;b=c;
a
b
然后在 MATLAB的命令窗口中输入 exch,将会执行该命令文件 。
例 3.2 建立一个函数文件将变量 a,b的值互换,然后在命令窗口调用该函数文件 。
首先建立函数文件 fexch.m：
function [a,b]=exch(a,b)
c=a;a=b;b=c;
然后在 MATLAB的命令窗口调用该函数文件：
clear;
x=1:10; y=[11,12,13,14;15,16,17,18];
[x,y]=fexch(x,y)
3.2 数据的输入输出
3.2.1 input函数调用格式为：
A=input(提示信息,选项 )；
其中提示信息为一个字符串,用于提示用户输入什么样的数据 。
如果在 input函数调用时采用 's'选项,则允许用户输入一个字符串 。 例如,想输入一个人的姓名,
可采用命令：
xm=input('What''s your name?','s')
3.2.2 disp函数调用格式为
disp(输出项 )
其中输出项既可以为字符串,也可以为矩阵 。
注意：用 disp函数显示矩阵时将不显示矩阵的名字,而且其格式更紧密,且不留任何没有意义的空行 。
例 3.3 求一元二次方程 ax2 +bx+c=0的根 。
程序如下：
a=input('a=?');
b=input('b=?');
c=input('c=?');
d=b*b-4*a*c;
x=[(-b+sqrt(d))/(2*a),(-b-sqrt(d))/(2*a)];
disp(['x1=',num2str(x(1)),',x2=',num2str(x(2))]);
3.2.3 pause函数其调用格式为：
pause(延迟秒数 )
如果省略延迟时间,直接使用 pause,则将暂停程序,直到用户按任一键后程序继续执行 。
若要强行中止程序的运行可使用 Ctrl+C
命令 。
3.3 选择结构
3.3.1 if语句在 MATLAB中,if语句有 3种格式 。
1.单分支 if语句语句格式为：
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语句的后继语句,若条件不成立,则直接执行 if语句的后继语句 。
2.双分支 if语句语句格式为：
if 条件语句组 1
else
语句组 2
end
当条件成立时,执行语句组 1,否则执行语句组
2,语句组 1或语句组 2执行后,再执行 if语句的后继语句 。
例 3.4计算分段函数值 。
程序如下：
x=input('请输入 x的值,');
if x==10
y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1);
else
y=x*sqrt(x+sqrt(x));
end
y
3.多分支 if语句语句格式为：
if 条件 1
语句组 1
elseif 条件 2
语句组 2
……
elseif 条件 m
语句组 m
else
语句组 m+1
end
例 3.5 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：
c=input('请输入一个字符 ','s');
if c>='A' & c<='Z'
disp(setstr(abs(c)+1));
elseif c>='a'& c<='z'
disp(setstr(abs(c)-1));
elseif c>='0'& c<='9'
disp(abs(c)-abs('0'));
else
disp(c);
end
3.3.2 switch语句其语句格式为：
switch 表达式
case 表达式 1
语句组 1
case 表达式 2
语句组 2
……
case 表达式 m
语句组 m
otherwise
语句组 m+1
end
例 3.6 某商场对顾客所购买的商品实行打折销售,已知打折标准,
求所售商品的实际销售价格 。
程序如下：
price=input('请输入商品价格 ');
switch fix(price/100)
case {0,1}
rate=0;
case {2,3,4}
rate=3/100;
case num2cell(5:9)
rate=5/100;
case num2cell(10:24)
rate=8/100;
case num2cell(25:49)
rate=10/100;
otherwise
rate=14/100;
end
price=price*(1-rate)
3.3.3 try语句语句格式为：
try
语句组 1
catch
语句组 2
end
try语句先试探性执行语句组 1,如果语句组 1在执行过程中出现错误,则将错误信息赋给保留的 lasterr变量,并转去执行语句组 2。 这种试探性执行语句是其他高级语言所没有的 。
例 3.7 矩阵乘法运算要求两矩阵的维数相容,否则会出错 。 先求两矩阵的乘积,若出错,则自动转去求两矩阵的点乘 。
程序如下：
A=[1,2,3;4,5,6]; B=[7,8,9;10,11,12];
try
C=A*B;
catch
C=A.*B;
end
C
lasterr %显示出错原因
3.4 循环结构
3.4.1 for语句语句格式为：
for 循环变量 =表达式 1:表达式 2:表达式 3
循环体语句
end
首先计算三个表达式的值,再将表达式 1的值赋给循环变量,如果此时循环变量的值介于表达式 1和表达式 3的值之间,则执行循环体语句,否则结束循环的执行 。 执行完一次循环之后,循环变量自增一个表达式 2的值,然后再判断循环变量的值是否介于表达式 1和表达式 3之间,如果满足仍然执行循环体,直至不满足为止 。 这时将结束 for语句的执行,而继续执行 for语句后面的语句 。
例 3.8 已知求 y的表达式,当 n=100时,求 y的值 。
程序如下：
y=0;n=100;
for i=1:n
y=y+1/i/i;
end
y
在实际 MATLAB编程中,为提高程序的执行速度,常用向量运算来代替循环操作：
n=100; i=1:n;
f=1./i.^2;
y=sum(f)
例 3.9 求定积分 。
程序如下：
a=0;b=3*pi;n=1000; h=(b-a)/n;
x=a:h:b; f=exp(-0.5*x).*sin(x+pi/6);
for i=1:n
s(i)= (f(i)+f(i+1))*h/2;
end
s=sum(s)
事实上,MATLAB提供了有关数值积分的标准函数,实际应用中可直接调用这些函数求数值积分 。
for语句更一般的格式：
for 循环变量 =矩阵表达式循环体语句
end
执行过程是依次将矩阵的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毕 。 实际上,,表达式 1:
表达式 2:表达式 3”是一个仅为一行的矩阵
(行向量 ),因而列向量是单个数据 。
例 3.10 已知 5个学生 4门功课的成绩,求每名学生的总成绩 。
程序如下：
s=0;
a=[65,76,56,78;98,83,74,85;76,67,78,79;98,58,42,73;67,89,76,87];
for k=a
s=s+k;
end
disp(s');
3.4.2 while语句
while语句的一般格式为：
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,
如果不成立则跳出循环 (如图 3.5所示 )。
例 3.11 根据矩阵指数的幂级数展开式求矩阵指数 。
程序如下：
X=input('X=');
E=zeros(size(X));
F=eye(size(X));
n=1;
while norm(F,1)>0
E=E+F;
F=F*X/n;
n=n+1;
end
E
expm(X) %调用 MATLAB矩阵指数函数求矩阵指数与循环结构相关的还有一个 break语句,当在循环体内执行到该语句时,程序将跳出循环 。 该语句一般与 if语句配合使用 。
例 3.12 用 while语句实现例 3.8。
程序如下：
y=0; i=1;
while 1
f=1/i/i;
y=y+f;
if i==100
break;
end
i=i+1;
end
y
3.4.3 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 。 可以按照嵌套层数,分别叫做二重循环,三重循环等 。 处于内部的循环叫作内循环,处于外部的循环叫作外循环 。
在设计多重循环时,要特别注意内,外循环之间的关系,以及各语句放置的位置,不要搞错 。
例 3.13 用筛选法求某自然数范围内的全部素数 。
程序如下：
m=input('m=');
p=2:m;
for i=2:sqrt(m)
n=find(rem(p,i)==0&p~=i);
p(n)=[];
end
p
3.5 函数文件
3.5.1 函数文件的基本结构函数文件由 function语句引导,其基本结构为：
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说明：
(1)关于函数文件名,函数文件名与函数名也可以不相同 。 当两者不同时,MATLAB将忽略函数名而确认函数文件名,因此调用时使用函数文件名 。
(2)关于注释说明部分 。 注释说明包括三部分内容：
① 紧随函数文件引导行之后以 %开头的第一注释行 。 ② 第一注释行及之后连续的注释行 。 ③
与在线帮助文本相隔一空行的注释行 。
(3)关于 return语句 。 执行到该语句就结束函数的执行,程序流程转至调用该函数的位置 。 通常,
在函数文件中也可不使用 return语句,这时在被调函数执行完成后自动返回 。
例 3.14 编写函数文件求半径为 r的圆的面积和周长 。
函数文件如下：
function [s,p]=fcircle(r)
%CIRCLE calculate the area and perimeter of a circle of radii r
%r 圆半径
%s 圆面积
%p 圆周长
%2001年 7月 30日编
s=pi*r*r;
p=2*pi*r;
将以上函数文件以文件名 fcircle.m存入 c:\matlabr11\work下,
然后在 MATLAB命令窗口调用该函数：
[s,p]=fcircle(10)
3.5.2 函数调用函数调用的一般格式是：
[输出实参表 ]=函数名 (输入实参表 )
例 3.15 利用函数文件,实现直角坐标 (x,y)与极坐标 (ρ,θ)之间的转换 。
函数文件 tran.m：
function [rho,theta]=tran(x,y)
rho=sqrt(x*x+y*y);
theta=atan(y/x);
调用 tran.m的命令文件 main1.m：
x=input('Please input x=:');
y=input('Please input y=:');
[rho,the]=tran(x,y);
rho
the
例 3.16 利用函数的递归调用,求 n！ 。
递归调用函数文件 factor.m：
function f=factor(n)
if n<=1
f=1;
else
f=factor(n-1)*n;
end
在命令文件 main2.m中调用函数文件
factor.m求 s=1!+2!+3!+4!+5!。
3.5.3 函数所传递参数的可调性在调用函数时,MATLAB用两个永久变量 nargin和 nargout分别记录调用该函数时的输入实参和输出实参的个数 。 只要在函数文件中包含这两个变量,就可以准确地知道该函数文件被调用时的输入输出参数个数,从而决定函数如何进行处理 。
例 3.17 nargin用法示例 。
函数文件 examp.m：
function fout=charray(a,b,c)
if nargin==1
fout=a;
elseif nargin==2
fout=a+b;
elseif nargin==3
fout=(a*b*c)/2;
end
命令文件 mydemo.m：
x=[1:3];y=[1;2;3];
examp(x)
examp(x,y')
examp(x,y,3)
3.6 全局变量和局部变量全局变量用命令 global定义 。 函数文件的内部变量是局部的,与其他函数文件及 MATLAB工作空间相互隔离 。
例 3.18 全局变量应用示例 。
先建立函数文件 wadd.m,该函数将输入的参数加权相加 。
function f=wadd(x,y)
global ALPHA BETA
f=ALPHA*x+BETA*y;
在命令窗口中输入：
global ALPHA BETA
ALPHA=1;
BETA=2;
s=wadd(1,2)
3.7 类和对象
类的概念是结构体的拓展,在类中,不但可以包含变量成员,还可以包含与这些变量相关联的函数或运算 。 对象是类的一个具体实例 。
类和对象的概念是面向对象程序设计 (Object-
oriented Programming)的基础 。 采用面向对象技术可以把复杂的操作过程加以隐藏,而外部呈现为人们所习惯的处理形式 。
例 3.19 建立一个整数类 integer,该类含有一个数据成员 n,代表一个 3 位整数 。 还具有显示整数各位数字之和,各位数字平方和,各位数字立方和等功能 。
3.8 文件操作
3.8.1 文件的打开与关闭
1,打开文件
fopen函数的调用格式为：
Fid= fopen(文件名,打开方式 )
2,关闭文件调用格式为：
Sta=fclose(Fid)
3.8.2 二进制文件读写操作
1,读二进制文件
fread 函数可以读取二进制文件的数据,并将数据存入矩阵 。 其调用格式为：
[A,COUNT]=fread(Fid,size,precision)
2,写二进制文件
fwrite 函数按照指定的数据精度将矩阵中的元素写入到文件中 。 其调用格式为：
COUNT=fwrite (Fid,A,precision)
3.8.3 文本文件读写操作
1,读文本文件
fscanf 函数可以读取文本文件的内容,并按指定格式存入矩阵 。 其调用格式为：
[A,COUNT]= fscanf (Fid,format,size)
2,写文本文件
fprintf 函数可以将数据按指定格式写入到文本文件中 。
其调用格式为：
COUNT= fprintf(Fid,format,A)
例 3.20 从键盘输入 5名学生的姓名和成绩,先建立一个数据文件,然后读出数据文件的内容,并按成绩从低到高的顺序在屏幕上输出学生信息 。
3.8.4 数据文件定位
fseek函数用于定位文件位置指针,其调用格式为：
status=fseek(Fid,offset,origin)
ftell函数返回文件指针的当前位置,其调用格式为：
position=ftell (Fid)
例 3.21分析下列程序执行后,four,position和 three三个变量的值 。
a=1:5;
Fid=fopen('fdat.bin','w'); %以写方式打开文件 fdat.bin
fwrite(Fid,a,'int16' ); %将 a的元素以双字节整型写入文件 fdat.bin
status=fclose(Fid);
Fid=fopen('fdat.bin','r'); %以读数据方式打开文件 fdat.bin
status=fseek(Fid,6,'bof'); %将文件指针从开始位置向尾部移动 6个字节
four=fread(Fid,1,'int16'); %读取第 4个数据,并移动指针到下一个数据
position=ftell(Fid); %ftell的返回值为 8
status=fseek(Fid,-4,'cof'); %将文件指针从当前位置往前移动 4个字节
three=fread(Fid,1,'int16'); %读取第 3个数据
status=fclose(Fid);
