matlab 第七章 M文件和面向对象编程
matlab m文件 集成编译
matlab m文件集成编译
在MATLAB中，M文件是用来存储MATLAB代码的文件。
而集成
编译是指将MATLAB代码编译成可执行文件或者共享库，以便在没有
安装MATLAB的计算机上运行。
要在MATLAB中进行集成编译，你可以使用MATLAB的Compiler
工具箱。
首先，你需要确保安装了MATLAB Compiler工具箱。
然后，你可以按照以下步骤进行集成编译：
1. 打开MATLAB，并导航到你的M文件所在的目录。
2. 使用命令窗口或者脚本编辑器打开你的M文件。
3. 在命令窗口中输入`mcc -m yourfile.m`，其中
`yourfile.m`是你要编译的M文件的文件名。
这将使用MATLAB Compiler将你的M文件编译成可执行文件。
4. 如果你需要创建共享库，可以使用`mcc -shared
yourfile.m`命令。
在编译过程中，你可能会遇到一些依赖项或者特定设置的问题。
你需要确保你的M文件中使用的函数和工具箱都是MATLAB
Compiler支持的，并且在编译时正确地设置了路径和选项。
另外，你还可以使用MATLAB Compiler App来进行集成编译，
它提供了一个图形化界面，可以帮助你更轻松地进行编译和设置选项。
总的来说，集成编译可以让你将MATLAB代码转换成独立的可执
行文件或共享库，以便在没有安装MATLAB的环境中运行。
通过使用MATLAB Compiler工具箱，你可以轻松地进行集成编译并管理你的
编译设置。
07 M文件和面向对象编程
7.5 变量的检测传递和权限使用函数
nargin nargout nargin('fun') nargin('fun') inputname(n) 用变量名 varargin varargout变
函数调用时, 实际的输入变量个数 函数调用时, 实际的输出变量个数 获取函数fun定义时的输入变量个数 获取函数fun定义时的输出变量个数 函数调用时, 给出第n个输入变量的实际调
MATLAB
第七章 M文件和面向对象编程
陆利正 2016/1/3
主要内容
7.3 Matlab控制流
7.4 脚本文件和函数文件 7.6 串演算函数 7.9 调试和剖析
7.3 Matlab控制流
1. for循环
for i = 1 : 10 x(i) = i; end sum = 0; for i = 1 : 100 sum = sum + i; end
7.3.6 控制程序流的其他常用指令
return pause break input error('message') warning('message') lasterr, lastwarn
7.4 M文件
1. M脚本文件
a = [1 2 3]; y = sqrt(sum(a .^ 2));
[例7.3.3-1]
cost = 10; num = 12; if num > 8 sums = num * 0.95 * cost; end sums n = 100; a = ones(1, n); for i = 3 : n a(i) = a(i-1) + a(i-2); if a(i) >= 10000 break; % 跳出所在的一级循环 end end i, a(i)
Matlab中的面向对象编程指南
Matlab中的面向对象编程指南引言随着现代科学和工程领域的不断发展，计算机编程成为研究和解决问题的重要工具。
Matlab作为一种高级编程语言，在科学计算和数据可视化方面具有广泛应用。
虽然Matlab最初被广泛使用的是基于过程的编程方法，但面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）的引入使得Matlab在更复杂的应用中变得更强大和灵活。
本文将介绍Matlab中的面向对象编程指南，帮助读者理解和运用这种编程方法。
1. OOP的基本概念面向对象编程是一种编程范式，通过将数据（对象）和操作（方法）进行封装，以实现更好的代码模块化和可重用性。
在Matlab中，一个对象是一个数据结构，包含数据字段和函数方法。
对象可以相互交互，以实现特定的功能。
2. 创建类和对象在Matlab中，使用classdef关键字创建一个类。
类是对象的模板，定义了对象所具有的属性和操作。
下面是一个简单的示例：```matlabclassdef Circlepropertiesradiusendmethodsfunction obj = Circle(r)obj.radius = r;endfunction area = calculateArea(obj)area = pi * obj.radius^2;endendend```在上面的例子中，我们定义了一个名为Circle的类。
该类具有一个属性radius 和两个方法：构造函数Circle和计算面积的方法calculateArea。
通过创建一个对象，我们可以使用该类：```matlabmyCircle = Circle(5);myArea = myCircle.calculateArea();disp(myArea);```上述代码创建了一个半径为5的Circle对象，并计算其面积。
结果将会打印出来。
3. 继承和多态继承是OOP中的一个重要概念，它允许创建一个新的类来继承已有的类的属性和操作。
matlab中m文件的作用
matlab中m文件的作用
在MATLAB中，M文件是一种文本文件，用于存储MATLAB程序代码。
M文件可以包含函数、脚本或其他MATLAB代码。
它们被用来定义函数、执行一系列的命令或者实现特定的算法。
M文件的作用非常广泛，下面我会从几个不同的角度来详细介绍。
首先，M文件可以用来定义函数。
在MATLAB中，函数是一段独立的代码，可以接受输入参数并返回输出结果。
M文件中定义的函数可以被其他M文件或者MATLAB命令调用，这样可以实现代码的复用和模块化。
通过定义函数，我们可以将复杂的计算或者算法封装起来，提高代码的可读性和可维护性。
其次，M文件可以用来编写脚本。
脚本是一系列按顺序执行的MATLAB命令的集合。
通过编写脚本，可以实现自动化的数据处理、图形绘制、模拟等功能。
脚本可以帮助用户简化重复性工作，提高工作效率。
此外，M文件还可以用来实现特定的算法或者数值计算。
MATLAB作为一种强大的数学计算软件，提供了丰富的数学函数和工具，用户可以通过编写M文件来实现各种复杂的数学计算和算法。
比如，求解方程、拟合曲线、求解微分方程等。
总的来说，M文件在MATLAB中具有非常重要的作用，它们是实现功能的基本单元，可以用来定义函数、编写脚本、实现算法等。
通过合理的使用M文件，可以充分发挥MATLAB的强大功能，实现各种复杂的数学计算和工程应用。
MATLAB8.5教程第7章 M文件
格式： inline (EXPR)
%把字符串表达式转化为输入 变量自动生成的内联函数 inline((EXPR, ARG1, ARG2, ...) %把字符串表达式转 化为ARG1, ARG2等 %指定输入变量的内联函数 inline(EXPR, N) %把字符串表达式转化为N个指定输 入变量的内联函数 %输入字符必须是x,P1,P2...PN等字符
7.3.2 局部变量
• 函数不使用工作区Workspace，对于每个函数，系统都会分配一块存储
区域用于存储其产生的变量，这块区域称为函数工作区，其保存的变
量是由函数临时产生的变量，我们称之为局部变量，它只有本函数使 用，且在函数工作区有效。当函数退出时，局部变量就会消失。
• 函数M文件中的所有变量除特殊声明外都是局部变量。
• 【例7-1】建立一个文件名为average1的脚本文件，要 求计算向量元素的平均值，并求出数1到100之和。 • （1）首先建立脚本文件并以文件名average1.m 保存。 • x=input('输入向量：x='); • [m,n]=size(x); • if ~((m==1)|(n==1))|((m==1)&(n==1)) %判断输入是否 为向量 • error('必须输入向量。') • end • E=sum(x)/length(x) %计算向量x所有元素的平 均值E
7.2.3 匿名函数
匿名函数提供了一种创建简单程序的方法，使用它用 户可以不必每次都编写M文件。它可以在命令窗口、或其它
M文件中使用。 格式：FUNHANDLE = @(ARGLIST)EXPRESSION 说明：FUNHANDLE是为该函数创建的函数句柄，@符号 用于创建函数句柄；ARGLIST 是一些由逗号分隔的输入参 数，这些参数将被传输到函数；EXPRESSION，它由执行语 句组成。
Matlab技术面向对象编程
Mat1ab技术面向对象编程Mat1ab是一种常用的科学计算和数据分析工具，以其独特的功能和优秀的性能赢得了广泛的应用。
除了提供一些内置的函数和工具箱，MatIab还支持面向对象编程技术，使得我们可以更加灵活和高效地编写复杂的程序。
一、为什么选择面向对象编程？在传统的过程式编程中，我们是通过编写一系列函数和子程序来实现程序的功能。
这种方式在处理简单的问题时可能没有问题，但是当问题变得复杂时，代码的可读性和可维护性会大大降低。
而面向对象编程则提供了一种更加模块化和结构化的编程方式，使得我们可以更好地组织代码，提高代码的重用性和可扩展性。
面向对象编程的核心概念是对象和类。
对象是类的一个实例，而类定义了对象的属性和方法。
通过将任务封装在不同的对象中，我们可以将复杂的问题分解为简单的部分，并通过对象之间的交互来完成整个任务。
二、Mat1ab面向对象编程的基本概念在Mat1ab中，每个类都可以定义为一个.m文件，其中包含了类的属性和方法。
属性定义了对象的状态，而方法定义了对象的行为。
通过创建类的实例，我们可以使用类提供的属性和方法。
1.创建类使用Mat1ab可以通过一个简单的语法来创建一个类。
例如，我们可以创建一个表示矩形的类Rectang1e：'''mat1abc1assdefRectang1eproperties1engthwidthendmethodsfunctionarea=getArea(obj)area=obj.1ength*obj.width;endendend在上面的例子中，我们定义了一个ReCtang1e类，该类包含了两个属性Iength和Width,以及一个方法getArea。
这个方法用于计算矩形的面积。
2.创建对象在MatIab中，我们可以通过调用类的构造函数来创建一个类的实例。
根据上面的例子，我们可以创建一个矩形对象：''mat1abrect=Rectang1e;在创建对象的同时，我们也可以初始化对象的属性:'mat1abrect=Rectang1e;rect.1ength=5;rect.width=3;3.访问属性和调用方法创建对象后，我们可以使用点运算符访问对象的属性和调用对象的方法：x''mat1abarea=rect.getArea();在上面的例子中，我们调用了矩形对象的getArea方法来计算矩形的面积。
MatlabM文件编程
% 子函数
局部变量和全局变量
局部变量：在M函数内部声明并使用的变量 只在本函数范围内有效 仅能在函数调用执行期间被使用，一旦函数结束运行，则 变量占用的内存空间自动释放，变量的数值也不存在了
运行局部变量的例子 >> local 函数中的变量 Name Size Bytes Class u 1x3 256 cell array x 2x2 32 double array y 2x2 32 double array z 1x6 12 char array Grand total is 31 elements using 332 bytes >> whos >>
输入输出参数（续）
运行例4-15 >> A=[1 2 3;4 5 6] A = 1 2 3 4 5 6 >> [a,s,r]=ourstats(A) a = 2.5000 3.5000 4.5000 s = r = >> a=ourstats(A,0.1) a = 2.5000 3.5000
4.5000
函数文件供主程序文件调用，必须指定函数名和
输入输出参数，并由主程序文件中语句序列给出 一系列操作，从而生成所需数据 函数文件格式一般包括以下部分： （1）函数定义行：表明该m文件包含一个函数， 且为其定义函数名、输入参数和输出参数 function y=mean（x） （2）帮助信息：处在文件中的第二行，应该反 映该m文件概括性信息 %求平均值
保留变量实例
function y=persistent_example(x) % PERSISTENT_EXAMPLE 保留变量使用示例 for i=1:x y=myfun; end function y=myfun % 子函数 % persistent关键字的使用 persistent count; % count记录函数调用的次数 if (isempty(count)) count=1; else count=count+1; end str=sprintf('第%d次调用该函数',count); disp(str); y=count;
Matlab北航教程 第七章 M文件和函数句柄
commands是一组合法的matlab指令集 只要expr的值不为0， (commands)将 被重复执行。 while循环体的执行次数事先不确定 当expr为数组时，只有其全部元素非0 时循环体才被执行。 expr的常见形式：
expr1<(<=,>,>=)a1|(&)expr2<(<=,>,>=)a2
四、switch-case结构 调用方法： switch expr(标量或字串) case t1 (commands1) case t2 (commands2) …… case tn (commandsn) ortherwise (commands) end
switch-case结构的执行过程： 依次将expr的值与检验值t1,t2,…,tn比较，哪 项比较为真，则执行该项检验值后的语句，若 全部为假，则执行otherwise后的语句。 注意：各检验值t1,t2,…,tn可以是元胞数组，此 时只要元胞数组中有一个元素与expr相同，则 比较为真。例7.2-5 五、try-catch结构 调用方法： try (commands1) catch (commands2)
step in：进入被调用的函数内部 step out：从被调用函数返回 3.text菜单下的evaluate用于查看选中变量 的当前值 CH7.2 MATLAB的控制流 根据某些判断结构来控制程序语句的执行次序 matlab提供了五种控制程序流程的结构 for循环 while循环 Matlab控制流结构 if-else-end分支结构 switch-case结构 try-catch结构
(1)指令窗中运行edit filename (2)工具条上的“open”图表 (3)指令窗中的【File ;Open】菜单 3.编辑文件 (1)edit菜单下：拷贝、粘贴、查找、替换 (2)text菜单下：注释、取消注释、缩进 调试功能 1.breakpoint菜单或工具条上的设置断点功 能，用于分段调试程序或重点调试某程序 段。常与debug中的run配合使用。 2.debug菜单下的执行功能。 1)run/continue：运行到断点 2)单步运行：step，step in，step out
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内容简介本书由纸质媒体和电子媒体有机结合而成。
纸质媒体便于读者进行系统、全面、长时间连续地阅读，便于随心的翻阅、浏览；而电子媒体向读者提供色彩信息、动态交互的软件环境，提供读者实践本书内容所需的各种文件。
本书第一章系统讲述MATLAB6.5的集成工作平台，引导读者初会MATLAB基本用法。
第二、三章系统叙述MATLAB6.1的四大基本数据类型（数值数组、字符串数组、元胞数组、构架数组），至于其它扩展数据类型（函数句柄、符号数据、内联函数、unit数组、稀疏类）则另辟章节专述。
此后，本书用九个独立章分述MATLAB6.5的数值计算、符号计算、函数和数据可视、面向对象编程、GUI交互操作界面设计、EXE独立应用程序生成、实现不同软件平台交互的API、M-book 数据图形文字环境集成等八大通用功能。
本书用专门的一章深入浅出地阐明SIMULINK的分层建模、仿真功能、与MATLAB交互的功能。
全书包含390多个计算范例。
所有算例的程序是可靠、完整的。
读者可以在自己的MATLAB环境中完全准确地重现本书所提供的算例结果。
算例的举一反三，将使读者很快掌握要领，从模仿走向灵活应用。
书中正文（包括算例）所涉及的指令全部罗列在附录的“A索引”中，用户很容易根据关键字符找到相关的正文说明和算例应用。
本书随带包含700多个文件的光盘。
光盘文件包含：可直接在Notebook中运行的全部算例的M-book DOC文件；可在MATLAB环境中直接运行的算例M和MDL文件；可供读者实践MATLAB编译器及API的所有文件；可在PowrPoint中放映幻灯的PPT文件。
它们不仅有效地提供了纸质媒体所不具备的交互能力和色彩感染力，而且弥补了纸质媒体没有SIMULINK模型源码文件、没有PPT源码文件、没有编译源文件和验证文件的缺陷。
本书既可作为理工科院校研究生、本科生系统学习的教材，又可以作为广大科技工作者掌握和精通MATLAB的自学用书和使用手册。
作者简介张志涌1944年出生于无锡；教授，获政府专项津贴，IEEE高级会员，中国电子学会高级会员，江苏省自动化学会理事、网络与系统专委会主委；1967年毕业于清华大学自动控制系，1982年初在上海交通大学获控制理论硕士学位，1989—90年在荷兰王国Eindhoven技术大学研修系统辨识、故障诊断；主持并完成国家自然科学基金、省部基金及科研项目近十项，发表论文50余篇，著作1本。
现主要从事自动控制教学和计算机控制、计算机仿真、故障诊断等研究。
1989年在荷兰用MATLAB3.0研究系统辩识和故障诊断；1992年对MATLAB3.0实现汉化并编写了相应讲义；在1994、95年借助于MATLAB3.5、4.0先后完成国家自然科学基金和国家教委留学生基金课题研究；1996年在省基金支持下从事MATLAB4.2c建立仿真实验室的研究，并于1997年编写出版《掌握和精通MATLAB》；1997年底获原邮电部预研经费资助开始了以MATLAB5.x为工具的智能技术研究。
第七章 M 文件和面向对象编程假如读者想灵活运用MATLAB 去解决实际问题，想充分调动MATLAB ——科学技术资源，想理解MATLAB 版本升级所依仗的基础，那么本章内容将十分有用。
本章将涉及比较深层的MATLAB 内容：脚本；函数（一般函数、内联函数、子函数、私用函数、方法函数）；函数句柄的创建和使用；程序调试和剖析；数据结构（类、对象）；重载和继承；面向对象编程。
本章配备了许多精心设计的算例。
这些算例是完整的，可直接演练的。
读者通过这些算例，将真切感受到抽象概念的内涵、各指令间的协调，将从感知上领悟到面向对象编程的优越和至关要领。
本章新增了第7.7节，专门阐述函数句柄的创建和使用，它适用于MATLAB6.x 版；而新增的第7.9.3节中关于程序性能优化的内容，则仅适用于MATLAB6.5以后版。
入门【例7.1-1】通过M 脚本文件，画出下列分段函数所表示的曲面。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-≤+≤+<->+=+-------15457.0117575.015457.0),(215.175.375.0216215.175.375.02112122212212122x x e x x e x x e x x p x x x x x x x x（1）图 7.1-1[exm0701_1.m]%exm0701_1.ma=2;b=2; % <2>clf;x=-a:0.2:a;y=-b:0.2:b; for i=1:length(y) for j=1:length(x) if x(j)+y(i)>1z(i,j)=0.5457*exp(-0.75*y(i)^2-3.75*x(j)^2-1.5*x(j)); elseif x(j)+y(i)<=-1z(i,j)=0.5457*exp(-0.75*y(i)^2-3.75*x(j)^2+1.5*x(j));else z(i,j)=0.7575*exp(-y(i)^2-6.*x(j)^2); end end endaxis([-a,a,-b,b,min(min(z)),max(max(z))]); colormap(flipud(winter));surf(x,y,z);（2）exm0701_1图 7.1-2【例7.1-2】通过M 函数文件画出上例分段函数的曲面。
exm0701_2(2,2)M 文本编辑器 MATLAB 控制流 for 循环结构【例7.3.1-1】一个简单的for 循环示例。
for i=1:10;x(i)=i; end; x x =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10while 循环结构【例7.3.2-1】Fibonacci 数组的元素满足Fibonacci 规则：12+++=k k k a a a ，),2,1( =k ；且121==a a 。
现要求该数组中第一个大于10000的元素。
a(1)=1;a(2)=1;i=2; while a(i)<=10000 a(i+1)=a(i-1)+a(i); i=i+1; end;i,a(i),i =21ans =10946if-else-end分支结构【例7.3.3-1】一个简单的分支结构。
cost=10;number=12;if number>8sums=number*0.95*cost;end,sumssums =114.0000【例7.3.3-2】用for循环指令来寻求Fibonacc数组中第一个大于10000的元素。
n=100;a=ones(1,n);for i=3:na(i)=a(i-1)+a(i-2);if a(i)>=10000a(i),break;end;end,ians =10946i =21switch-case结构【例7.3.4-1】学生的成绩管理，用来演示switch结构的应用。
clear;%for i=1:10;a{i}=89+i;b{i}=79+i;c{i}=69+i;d{i}=59+i;end;c=[d,c]; Name={' Jack','Marry','Peter',' Rose',' Tom'};Mark={72,83,56,94,100};Rank=cell(1,5);%S=struct('Name',Name,'Marks',Mark,'Rank',Rank);%for i=1:5switch S(i).Markscase 100S(i).Rank='满分';case aS(i).Rank=' 优秀';case bS(i).Rank=' 良好';case cS(i).Rank=' 及格';otherwiseS(i).Rank='不及格';endend%disp(['学生姓名 ',' 得分 ',' 等级']);disp(' ')for i=1:5;disp([S(i).Name,blanks(6),num2str(S(i).Marks),blanks(6),S(i).Rank]); end;学生姓名得分等级Jack 72 及格Marry 83 良好Peter 56 不及格Rose 94 优秀Tom 100 满分try-catch结构3( 魔方阵的行进行援引，当“行下标”超出魔【例7.3.5-1】try-catch结构应用实例：对)3方阵的最大行数时，将改向对最后一行的援引，并显示“出错”警告。
clear,N=4;A=magic(3);tryA_N=A(N,:)catchA_end=A(end,:)endlasterrA_end =4 9 2ans =Index exceeds matrix dimensions.控制程序流的其它常用指令return指令input和keyboard指令yesinput指令pause指令break指令error和warning指令脚本文件和函数文件M脚本文件M函数文件局部变量和全局变量M文件的一般结构【例7.4.4-1】M函数文件示例。
本例演示：（A）编写一个画任意半径任意色彩线型的圆。
（B）完整函数文件的基本结构。
（C）函数文件各基本组成部分的作用。
[exm07044_1.m]function sa = exm07044_1(r,s)%CIRCLE%%%if nargin>2error('输入宗量太多。
');end;if nargin==1s='b';end;clf;t=0:pi/100:2*pi;x=r*exp(i*t);if nargout==0plot(x,s);elsesa=pi*r*r;fill(real(x),imag(x),s)endaxis('square')P码文件语法分析过程和伪代码P码文件的预生成内存中P码文件的列表和清除MATLAB的搜索过程变量的检测传递和限权使用函数输入输出宗量检测指令“变长度”输入输出宗量【例7.5.2-1】变长度宗量使用示例。
（1）[exm07052_1.m]function varargout = exm07052_1(r,varargin)%RINGZY Plot a ring and calculate the area of the ring.%%vin=length(varargin);Nin=vin+1;% <11>error(nargchk(1,Nin,nargin)) %if nargout>6 %error('Too many output arguments')endt=0:pi/20:2*pi;x=r*exp(i*t);s=pi*r*r;if nargout==0switch Nincase 1plot(x,'b')case 2r2=varargin{1}; %<22> x2=r2*exp(i*t);plot(x,'b');hold on ;plot(x2,'b');hold offotherwiser2=varargin{1}; %<26> x2=r2*exp(i*t);plot(x,varargin{2:end});hold on % <28>plot(x2,varargin{2:end});hold off % <29>end;axis('square')elsevarargout{1}=real(x);varargout{2}=imag(x); %<33> varargout{5}=pi*r*r;varargout{6}=[]; %<34> if Nin>1r2=varargin{1}; %<36> x2=r2*exp(i*t);varargout{3}=real(x2);varargout{4}=imag(x2); %<38> varargout{6}=pi*(r^2-r2^2); %<39> end;end（2）r1=1;r2=3;[x1,y1,x2,y2,s1,s2]=exm07052_1(r1);[x1,y1,x2,y2]=exm07052_1(r1,r2);[x1,y1,x2,y2,s1,s2]=exm07052_1(r1,r2);（3）r1=1;r2=0.6;subplot(1,3,1),exm07052_1(r1,r2),subplot(1,3,2),exm07052_1(r1,r2,'Marker','o')subplot(1,3,3),exm07052_1(r1,r2,'LineWidth',5,'Color',[1 0.4 0])跨空间变量传递跨空间计算串表达式的值【例7.5.3.1-1】本例演示：（A）编写绘制正多边形或圆的程序。