M文件程序设计基础
实验三_M_文件及_MATLAB_程序设计与调试
实验三M 文件及MATLAB 程序设计与调试一、实验目的全面掌握在MA TLAB 下进行程序设计的有关问题，具体涉及到M 脚本文件和M 函数文件的编写、全局和局部变量的使用、流程控制结构、提高程序执行效率的设计技术、程序调试等问题。
二、实验内容1、关于M 脚本文件和M 函数文件MATLAB 的M 文件有两类：脚本文件和函数文件。
（1）脚本文件——将原本要在MATLAB 的指令窗口中直接输入的语句，放在一个以．m 为后缀的，称为脚本文件中。
有了脚本文件，可直接在MATLAB 中输入脚本文件名(不含后缀)。
MATLAB 会打开这一脚本文件，并依次执行脚本文件中的每一条语句，这与在MATLAB 中直接输入语句的结果完全一致。
（2）函数文件——它的第一行必须是函数定义行。
M 函数文件由5 部分构成：◆函数定义行◆H1 行◆函数帮助文本◆函数体◆注释注意：在函数文件中，除了函数定义行之外，其它部分都是可以省略的。
但作为一个函数，为了提高函数的可用性，应加上H1 行和函数帮助文本，为了提高函数的可读性，应加上适当的注释。
例如：function y = mean(x)% MEAN Average or mean value.% For vectors, MEAN(X) is the mean value of the elements in X.% For matrices, MEAN(X) is a row vector containing the mean value of each column.[m,n]=size(x)；if m==1% Determine whether x is a vectorm=n；endy = sum(x)/m;①函数定义行：function y = mean(x)function 为函数定义的关键字，mean 为函数名，y 为输出变量，x 为输入变量当函数具有多个输出变量时，则以方括号括起；当函数具有多个输入变量时，则直接用圆括号括起。
MATLAB-程序设计基础
函数变量
nargin 函数输入变量的个数
例：编制函数test1实现如下功能：如果只提供一个输入变量， 则求该输入变量的模，如果有两个输入变量则求它们的和。 function c=test1(a,bseif (nargin==2) c=a+b; end
例1(见前例)： mysum=0; v=1:100; for i=v;mysum=mysum+i;end mysum 例2： x=[]; for i='Hello', x=[i x]; end, x
while循环 while 逻辑变量 循环体语句组 end
例（见前例）： mysum=0;i=1; while (i<=100) mysum=mysum+i; i=i+1; end mysum
变量作用域
函数内部定义的变量均为局部变量，如果需 要使用全局变量，则应当使用命令global定义， 并且在任何使用该全局变量的函数中都应加 以定义。 定义全局变量时，变量之间必须用空格分隔， 不能以逗号分隔。
function [num1,num2,num3]=test3(varargin) global firstlevel secondlevel ?global firstlevel secondlevel num1=0;num2=0;num3=0; ?firstlevel=85; list=zeros(nargin); ?secondlevel=75; ?[a,b,c]=test3([90,89,60],[79,89,60],[99,98,100]) for i=1:nargin list(i)=sum(varargin{i}(:)); a= list(i)=list(i)/length(varargin{i}); 1 if list(i)>firstlevel num1=num1+1; elseif list(i)>secondlevel b= num2=num2+1; 2 else num3=num3+1; end c= end
MATLAB-程序设计-M文件建立
1、先建立函数M文件fun2.m来定义函数f（x） function f=fun2(x) 1 else if x<=0
f=x^3 else
f=2*x end end
2、再在MATLAB命令窗口输入fun2(2),fun2(0.5), fun2(-1)即可.
MATLAB入门
程序设计
M文件
MATLAB的内部函数是有限的，有时为了研究 某一个函数的各种性态，需要为MATLAB定义新函 数，为此必须编写函数文件. 函数文件是文件名后 缀为M的文件，这类文件的第一行必须是一特殊字 符function开始，格式为：
function 因变量名=函数名（自变量名） 函数值的获得必须通过具体的运算实现，并赋 给因变量.
2x x 1
1、编写函数M文件 function f=fun1(x) if x>1
f=x^2+1 end if x<=1
f=2*x end
2、在MATLAB命令窗口输入fun1(2),fun1(-1)即可.
2) 有两个选择的一般形式是： if （expression1） {commands1} else {commands2} end
例： 设银行年利率为11.25%.将10000元钱存入银行， 问多长时间会连本带利翻一番？
money=10000； years=0； while money<20000
years=years+1； money=money*(1+11.25/100)； end years money
运行结果：
years =7 money = 2.1091e+004
3. if-else-end结构
（1）有一个选择的一般形式是： if (expression) {commands} end
m文件程序设计
m⽂件程序设计⼀、实验⽬的1. 通过练习理解matlab编程⽅法；2. 掌握分⽀结构程序设计思路；3. 掌握循环结构程序设计思路。
⼆、实验环境1. 计算机2. matlab7.x三、实验说明1. 熟悉matlab7.x运⾏环境，正确操作，认真观察；2. 实验学时：2学时；3. 学会使⽤help；4. 编写程序前先写出程序的流程图框架；5. ⾃主编写调试程序直到正确为⽌，必要时参考相关资料，；6. 保存整理实验结果，提交实验报告。
四、实验内容1. 输⼊⼀个百分制成绩，要求输出成绩等级为：A、B、C、D、E，其中90-100为A；80-89为B；70-79为C；60-69为D；60以下为E1）⽤if或switch语句实现；2）输⼊百分制成绩后要判断成绩的合理性，对不合理的成绩要输出出错信息提⽰，⽐如：输⼊成绩不能⼤于100。
3）程序保存名为sy3加上本⼈学号2.某公司员⼯的⼯资计算⽅法如下：（1）⼯作时数超过120⼩时者，超过部分加发15%；（2）⼯作时数低于60⼩时者，扣发700元；（3）其余按每⼩时84元计发。
编程按输⼊的⼯号和该员⼯的⼯时数，计算应发⼯资。
3. 根据求的近似值。
当n分别取100、1000、10000时，结果是多少？要求：分别⽤循环结构和向量运算（使⽤sum函数）来实现。
五、实验程序及结果1、程序：m=input('请输⼊⼀个数值：');n=floor(m/10);switch ncase 9disp('A');case 8disp('B');case 7disp('C');case 6disp('D');case {1,2,3,4,5}disp('E');otherwisedisp('输⼊错误！');end2、程序:x=input('请输⼊⼯号：');y=input('请输⼊⼯作时：');if y>120a=84*120+(y-120)*84*0.15;disp(['本⽉⼯资为:',num2str(a)]); elseif y<60b=84*y-700;disp(['本⽉⼯资为:',num2str(b)]); elsec=84*y;disp(['本⽉⼯资为:',num2str(c)]); end3、程序：y=0;n=input('输⼊⼀个数：');for i=1:ny=y+1/i/i;enda=sqrt(6*y);disp(['圆周率近似值为：',num2str(a)]);。
3-第1章-MATLAB基础-M文件(3)
有调用关系的函数在同一文件
调用函数应放在被调用函数上方。 被调用函数次序无限制。范例func4.m
function out=func4(x) Recip=func3(x) ; out=sum(recip); %定义子函数 function output=func3(input) Output=1./input >>func4([1,2,3]) ans= 1.8333
第2行为函数的实现 规范函数的运算过程，并指定输出变量的值。
调用函数
调用函数funcavg1，可输入 >>vec=[1 2 3]; >>ave=funcavg1(vec) ave= 2
函数的输入和输出
一个函数可以有多个输入和输出 funcavg2.m可接受两个输入并产生两个输出。
function [avg1,avg2]=funcavg2(vec1,vec2); avg1=sum(vec1)/length(vec1); avg2=sum(vec2)/length(vec2);
funcavg2.m的调用 >>[a,b]=funcavg2([1,2,3],[4,5,6]) a= 2 b= 6
•说明：nargin和nargout是库函数，可以检查任何函数M文件 的输入和输出参数个数。 >>nargin(‘funcavg2’); ans= 2
范例
>>[a,b]=funcavg3([1,2,3],[4,5,6,7]) a= 2 b= 6 >>c=funcavg3([1 3 5 7 9]) c= 5
MATLAB 程序设计－M文件 鲁 坚
jianlu@ 深圳大学 数学与计算科学学院
M文件和程序设计
程序控制指令
➢while循环 while expression
commands end 【说明】 先判断表达式expression的值，如果其值为真，则执行 commands循环体； 执行完循环体后，继续判断表达式expression的值，直到表达式expression 的值为假，结束循环。while循环通常用在循环次数未知的情况下，而且要 在循环体修改循环表达式的值，否则容易造成死循环。
程序控制指令
➢keyboard
从键盘读入多个Matlab指令，直到用户输入return指令才返回。
➢yesinput
v=yesinput('Prompt', default, posible)
【说明】
Prompt是显示在屏幕上的提示信息；default是缺省值，即如果没有键
盘输入时变量v赋值为default；posible是变量v可能接受的值。
令文件和函数文件
五、有关工作空间
1. 工作空间 有了函数文件后，工组空间会变得复杂起来。Matlab将工作空间分成2类：
>> s=Addn(3) s=
6 >> help Addn 计算 1+2+…+n 输入变量：n 累加数值 输出变量：f 计算结果
令文件和函数文件
四、函数的输入变量和输出变量
1. 输入变量和输出变量的检测
n = nargin
用于函数内，返回实际输入变量的个数
n = nargin('fun')
获取fun函数的声明的输入变量个数
warning('message')
显示警告信息message，程序继续运行
lastwarn
基础篇-第5章-M文件
简单地说，M文件就是用户把要实现的命令写在一个以 .m作为文件扩展名 的文件中，然后由MATLAB系统进行解释，运行出结果，实际上M文件是一个 命令集，因此，MATLAB具有强大的可开发性与可扩展性。MATLAB中的许多 函数本身都是由M文件扩展而成的，而用户也可以利用M文件来生成和扩充 自己的函数库。
函数定义行(只存在于函数文 件)
H1行 Help文本 M文件内容
注释
函数体
具体语句的功能注释、说明
进行实际计算的代码
1. 函数定义行 函数定义行被用来定义函数名称，定义输人输出变量的数量、顺序。注意脚本式M文 件没有此行。完整的函数定义语句为: function [outl,out2,out3...]=funName(in1，in2, in3...) 其中输入变量用圆括号，变量间用英文逗号‚,‛分隔。输出变量用方括号，无输出可 用空括号[]，或无括号和等号。无输出的函数定义行可以为: function funName(inl,in2,in3...) 在函数定义行中，函数的名字所能够允许的最大长度为63字符，个别操作系统有所不 同，用户可自行使用namelengthmax函数查询系统允许的最长文件名。另外函数文件 保存时，MATLAB会默认以函数的名字来保存，请不要更改此名称，否则调用所定义 的函数时会发生错误，不过脚本文件并不受此约束。funName的命名规则与变量命名 规则相同，不能是MATLAB系统自带的关键词，不能使用数字开头，也不能包含非法 字符。 2. H1行 H1行紧跟着函数定义行。因为它是Help文本的第一行，所以叫它H1行。用百分号(%) 开始。MATLAB可以通过命令把M文件上的帮助信息显示在命令窗口。因此，建议写M 文件时建立帮助文本，把函数的功能、调用函数的参数等描述出来，以供自己和别人 查看，方便函数的使用。 H1行是函数功能的概括性描述，在命令窗口提示输人命令可以显示H1行文本：
第二讲MATLAB的程序设计和M文件
第二讲MATLAB的程序设计和M文件在MATLAB中，程序设计主要是通过编写和运行M文件来实现。
M文件是MATLAB的主要代码文件，用于实现不同功能的程序，可以包含变量定义、算法实现、函数调用和图形绘制等。
下面将介绍MATLAB的程序设计和M文件的基本知识。
MATLAB的程序设计主要包括如下几个方面：1.变量和数据类型：在M文件中，可以使用不同的变量类型存储数据，如整型、浮点型、字符型等。
不同的变量类型在MATLAB中有不同的表示方法和功能。
2.运算和表达式：在M文件中，可以使用常见的数学运算符（如加减乘除、指数等）进行计算。
同时，也可以使用逻辑运算符（如与、或、非等）进行逻辑运算。
3. 条件语句：在M文件中，可以使用条件语句实现根据不同的条件执行不同的操作。
MATLAB中的条件语句主要有if语句和switch语句，通过判断条件的真假来决定执行路径。
4. 循环语句：在M文件中，可以使用循环语句实现对一段代码的重复执行。
MATLAB中的循环语句主要有for循环、while循环和do-while循环。
5.函数的定义和调用：在M文件中，可以通过定义函数来实现特定功能的封装。
函数可以包含输入参数和输出参数，通过参数的传递来实现数据的交互和函数的调用。
1.M文件的命名和保存：M文件的命名应该具有描述性，以体现文件中代码的功能。
M文件的保存格式是以.m为文件扩展名。
2.M文件的结构：在M文件中，一般会包含变量定义、函数定义和主程序等部分。
变量定义部分用于声明和初始化变量，函数定义部分用于定义自定义函数，而主程序部分用于调用函数和执行主要功能。
3.代码注释：为了提高代码的可读性和可维护性，需要在M文件中添加注释。
注释可以用于解释代码的目的和思路，以及描述变量、函数和算法等的作用和实现方法。
4.代码风格：为了代码的一致性和可读性，需要遵循一定的代码风格规范。
例如，可以在操作符周围留有空格，使用一致的缩进和命名规则，避免使用不必要的缩写等。
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x=fact(n);
函数返回值只有一个时，不用方括号。但返回值有
多个时，需要用方括号。
MATLAB程序设计
第5章M文件程序设计基础基础
如，用函数调用的方法求一组随机数中的最大值和最小值。
创建求最大值和最小值的函数文件funmm.m。
function [max,min]=funmm(x,n) a=x(1);b=x(1); %最大值和最小值的参考值为a和b。 for i=1:n if x(i)>a a=x(i); elseif x(i)<b b=x(i); end end
命令窗口
当前工作区间
MATLAB程序设计
第5章M文件程序设计基础基础
M文件编辑器窗口
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第5章M文件程序设计基础基础
例： 在编辑窗创建一个M文件并保存到exm1.m中。 n=0:20; stems1(1,:)=sin(2*pi/21*n); stems1(2,:)=cos(2*pi/21*n); stems1(3,:)=exp(-0.2*n); for i=1:3 stem=stems1(i,:); plot(n,stem); pause end
●分隔一行内的命令或语句并显示运行结果
如，在命令窗输入： >> a=[1 2;3 4],b=a.^2 运行结果：
a= 1 3
b= 1 9
MATLAB程序设计
2 4
4 16
第5章M文件程序设计基础基础
5. 花括号
{}
花括号用于单元数组的创建和索引。 如，在命令窗输入：
>>a={[2 4 7;3 9 6;1 8 5], 'Li Ming',2+3i,1:2:10} 运行结果：
15. 单引号
''
单引号用于创建字符数组。
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第5章M文件程序设计基础基础
16. 空格符
空格符用于分隔以下几种元素：
●分隔矩阵的行元素； ●分隔函数的输入参量；
17. 斜杠与反斜杠
/ \
斜杠与反斜杠用于分隔表示路径的字符。在Windows 系统的路径表示中，斜杠与反斜杠的作用是相同的；
可由exm1.m生成exm1.p。
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第5章M文件程序设计基础基础
如果同时存在exm1.m和exm1.p两个文件，MATLAB 优先运行exm1.p文件。P代码文件的运行速度要比M 文件快，在运行运算量巨大程序时尤为显著。另外， P代码文件能够隐藏程序的算法，这是M文件所不能 实现的。
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第5章M文件程序设计基础基础
9. 点圆括号
.( )
点圆括号常用于指定动态结构的字段名。
10. 叹号
！
叹号用于执行需要在MATLAB中执行的系统命令。
11. 圆括号
()
圆括号常用于数组的索引或用于指定函数的输入参数。
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第5章M文件程序设计基础基础
12. 百分号
@
“猴头”可以作为一般函数或匿名函数句柄的运算符， 也可以作为MATLAB类路径的标志符。
如：
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sqr=@(x)x.^2
第5章M文件程序设计基础基础
3. 冒号
：
冒号是产生数值序列的运算符，常用于数组的创建和
索引。 如： 产生数值序列。
在命令窗输入： >> a=10:-2:1 运行结果： >> a = 10
f=prod(1:n);
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第5章M文件程序设计基础基础
在命令窗输入：
>>fact(5) 运行结果：
ans =
120 或者再编写一个M文件调用函数文件来计算阶乘。 程序如下：
n=5; x=fact(n);
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第5章M文件程序设计基础基础
例： 第4章中求解微分方程的例子。 函数文件： function duc=odefun2(t,uc) %描述二阶微分方程的函数。
四.关键字和特殊值 1.关键字 MATLAB定义的关键字，定义变量时不能与之同名。 通过iskeyword命令可以查看MATLAB中定义的所有 关键字。 在命令窗输入： >> iskeyword >> ans =
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'break' 'case' 'catch'
第5章M文件程序设计基础基础
反之如要将注释变为程序，选择菜单Text>Uncomment。
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第5章M文件程序设计基础基础
或者选中要加注释的内容，右击鼠标选择Comment，
将注释变为程序，则选中要转变的语句，右击鼠标选择 Uncomment即可。 14. 分号 ；
分号用于创建数组、抑制MATLAB输出或分隔一行内的 内的命令或语句。
进行说明。
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3.持续变量
持续变量只能在M文件函数内声明和使用，由关键字 persistent来定义。只有声明了该变量的函数才可以对 其进行访问。即使MATLAB调用其它函数，持续变量 仍将保留于内存中。
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第5章M文件程序设计基础基础
MATLAB程序设计
第5章M文件程序设计基础基础
三. 变量类型
变量名 必须以字母开头，其后可以是字母、数字 或下划线。 变量名的大小写是有区别的，且不能与函数名或MATLAB 中的关键字重名。 MATLAB变量类型： 局部变量、 全局变量、 持续变量。
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%
百分号主要用于注释一行程序，有时也用于分类符的 转换，如sprintf('%s=%d',name,value)。 13. 百分扩号 %{%}
百分扩号用于注释一段程序，以%{开头，%}结束。 注释一段程序的另一种方法是利用菜单(或鼠标右击)实现：
选中要加注释的内容，选择菜单Text>Comment，
a= [3x3 double] 'Li Ming' [2.0000 + 3.0000i] [1x5 double]
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6. 单点号
.
单点号可用于结构的字段定义或对象方法的分类符。 7. 双点号 ..
双点号用于表示上一级目录。 8. 省略号 …
省略号是MATLAB中的续行符，当一行语句过长时 可以在其后加省略号并在下一行续行书写。 如，在命令窗输入：
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第5章M文件程序设计基础基础
●MATLAB函数文件通常由一些部分组成： ◆函数定义行； ◆H1行：帮助文本的第一行； ◆帮助文本； ◆注释； ◆函数体；
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第5章M文件程序设计基础基础
例： 计算n的阶乘的函数文件。
函数的返 回值 定义函数 的关键字
函数名
参数
function f=fact(n) %Compute a factorial value.
1.局部变量 局部变量存在于函数之中，它只在所在的函数内有效，
并且与MATLAB工作区间相互独立。
除了全局变量和持续变量，一个函数内定义的变量在 调用另一个函数时不会在内存中保留，也不会覆盖
MATLAB工作区间内的变量。
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2.全局变量
全局变量需要用关键字global进行说明。 需要在函数内和调用函数的脚本文件内用关键字global
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第5章M文件程序设计基础基础
第5章 M文件程序设计基础
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第5章M文件程序设计基础基础
5.1 5.2
M文件介绍 程序流程控制
5.3 5.4
数据输入输出 程序调试与优化
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第5章M文件程序设计基础基础
MATLAB是基于矩阵数据结构的高级程序语言。 用户可通过编写M文件实现高级的程序设计， M文件的扩展名为.m，包括脚本文件和函数文件。 M文件的语法风格与C语言类似。
duc=zeros(2,1); %初始化变量duc duc(1)=uc(2); duc(2)=5-2*uc(2)-5*uc(1);
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第5章M文件程序设计基础基础
二. P代码文件 对于函数或脚本文件，MATLAB可以对其进行预解析， 由M文件创建对应的P代码文件。 使用命令pcode可创建P代码文件。 如由命令pcode exm1
在UNIX系统中，只能用斜杠来表示路径。 另外在算术运算符中，/ 和 \ 分别表示矩阵右除和左除。
MATLAB程序设计
第5章M文件程序设计基础基础
18. 方扩号
[]
方扩号有以下几种用途：
●创建数组； ●串接数组； ●函数的声明和调用；
如，计算阶乘的函数声明和调用： function f=fact(n)
ans eps intmax intmin realmax realmin pi i,j inf NaN computer version
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第5章M文件程序设计基础基础
五. 符号参考 1. 星号 *
星号通常用在文件操作中，作为文件名或路径名的 通配符，可以代表一个或多个字符。
2. “猴头”
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第5章M文件程序设计基础基础
max=a;min=b; 创建程序文件如下： n=10; x=randn(1,n); [max,min]=funmm(x,n); 运行程序后，可查看结果 (在命令窗或工作区)。 在命令窗输入： >> x