天津大学matlab讲义-应用基础第二章

第2章MATLAB程序设计MATLAB语言为解释型程序设计语言。

在程序中可以出现顺序、选择、循环三种基本控制结构，也可以出现对M-文件的调用(相当于对外部过程的调用)。

由于 MATLAB开始是用FORTRAN语言编写、后来用 C语言重写的，故其既有FORTRAN的特征，又在许多语言规则方面与C语言相同。

2.1 顺序结构语句在顺序结构语句中，包括表达式语句、赋值语句、输入输出语句、空语句等。

2.1.1 表达式语句格式：表达式，％显示表达式值表达式；％不显示表达式值表达式％显示表达式值如：x + y,sin(x);–5最后的表达式值暂保存在变量ans中。

2.1.2 赋值语句格式：v =表达式，％结果送v并显示vv =表达式；％结果送v不显示vv =表达式％结果送v并显示v2.1.3 空语句格式：，；2.1.4 输入语句1、input语句（实际上是函数）格式1：input（提示字符串）功能：显示提示字符串，可输入数字、字符串（两端用单引号括起）、或表达式格式2：input（提示字符串，'s'）功能：显示提示字符串，并把输入视为字符串2、yesinput语句格式：yesinput(提示字符串，缺省值，值范围)功能：显示提示字符串和缺省值，若只打入回车则以缺省值作为输入值，若输入的值不在指定范围内则认为输入无效，B并等待用户重新输入。

如：t=yesinput('指定线的颜色',…'red','red|blue|green')运行结果如下：指定线的颜色(red):yellow %不在值内指定线的颜色(red):blue %重输t =bluex=yesinput('输入元素个数',10,[1,20])运行结果如下：输入元素个数(10):x =103、Keyboard语句格式：Keyboard功能：暂停M-文件的执行，并等待用户从键盘输入命令以查看或改变变量的值，直到输入return命令而返回相应的M-文件继续执行。

本语句用于调试M-文件。

4、pause语句格式1：pause功能：暂停，敲下任一键继续格式2：pause(n)功能：暂停n秒格式3：puase on功能：本命令后的pause语句有效格式4：pause off功能：本命令后的pause语句无效5、menu语句格式：menu('菜单名',S1,S2,…,S k)功能：生成一个按钮式菜单系统其中:字符串S1,S2,…,S k为菜单项(K≤32)。

函数返回值为用户选中的菜单项号。

如M-文件，menu_d.m如下：%选择一种颜色while 1k=menu('选择一种颜色','红色',…'黄色','兰色','绿色','白色','关闭');if k = = 1 color = 'Red'elseif k = = 2 color = 'Yellow'elseif k = = 3 color = 'Blue'elseif k = = 4 color = 'Green'elseif k = = 5 color = 'White'elseif k = = 6 breakendend2.1.5 输出语句1、直接终端显示当一个表达式、赋值语句等语句用逗号或者回车作为结尾符，而不是分号作为结尾符时，该表达式或赋值语句的运行结果均在终端上显示出来。

2、diary语句（日记）格式1：diary文件名功能：打开指定的文件并将该语句之后终端显示的内容（包括键入的命令和输出结果）记入该文件。

格式2：diary off功能：暂停记入显示内容到指定的文件格式3：diary on功能：继续记入显示内容到指定的文件diary语句可产生一个日志文本文件，为以后书写报告或编辑M-文件提供素材。

2.1.6变量值的保存与恢复1、保存工作空间中的变量到文件中格式1：save 文件名功能：保存工作空间中的全体变量到指定文件(扩展名设定为.mat)中。

若省略文件名，则文件名缺省为＂MATLAB.mat＂。

该文件为二进制格式，称为MAT文件。

格式2：save 文件名变量名表功能：保存指定的变量到文件中，变量名表中两变量之间用逗号或空格分开。

格式3：save 文件名变量名表 -ascii功能：用8位ASCII码格式保存指定的变量到文件中。

格式4：save 文件名变量名表 -ascii –double功能：用16位ASCII码格式保存变量到指定文件中。

2、恢复变量到工作空间格式1：load功能：从＂MATLAB.mat＂文件中恢复变量格式2：load 文件名功能：从指定文件中恢复变量格式3：load 文件名 -ascii功能：从无扩展名的文本文件中生成一个以文件名为变量名的数组(文件中含有m行、n列数据)。

格式4：load 文件名.扩展名 -mat功能：从具有指定扩展名的MAT文件中恢复变量。

格式5：load 文件名.扩展名功能：从具有指定扩展名的文本文件生成与文件名同名的数组（文件中含有m行、n列数据）。

例如：设文本文件coff.txt中的数据为：1,2,3,4,56,7,8,9,10执行命令load coff.txt则命令coff将显示coff=1 2 3 4 567 8 9 102.2选择结构2.2.1 if语句格式1：if 表达式,语句1,…,语句n ,end语句组功能：若表达式值的实部非0或值为真，则执行语句1～语句n（称为语句组）格式2：if 表达式，语句组1else 语句组2end功能：若表达式值实部非0或值为真，则执行语句组1，否则执行语句组2。

格式3：if 表达式1，语句组1elseif 表达式2，语句组2┆elseif 表达式n，语句组nelse 语句组n+1end功能：若表达式1为真则执行语句组1否则，若表达式2为真则执行语句2┆否则若表达式n为真则执行语句组n否则执行语句组n+12.2.2 switch语句格式：switch 表达式case e1语句组1case {ex1,ex2,ex3,...}语句组2...case {exp1,exp2,exp3,...}语句组notherwise,语句组n+1end功能：若表达式的值为e1则执行语句组1否则，若表达式的值为ex1,ex2,ex3,…中的一个,则执行语句组2…否则，表达式的值为exp1,exp2,exp3,…中的一个,则执行语句组n否则，则执行语句组n+1例如：switch lower(METHOD)case {'linear','bilinear'}disp('Method is linear')case 'cubic'disp('Method is cubic')case 'nearest'disp('Method is nearest')otherwisedisp('Unknown method.')end（switch语句是5.0以上版本中增加的，可以用更加简洁的方式描述多向选择）2.2.3 选择语句的嵌套当以上选择语句出现在另一个选择语句的语句组中时，即构成了选择语句的嵌套。

当选择语句嵌套时，应注意一个if必须与一个距离最近的end匹配。

2.3循环结构语句2.3.1 for语句格式1：for 变量＝初值[:增量]:终值语句组％循环体end其中：＂增量＂若省略时，增量值取为1。

功能：表示对于变量从初值直到终值，每次变化一个增量的每一个值都执行语句组一次。

如：for n = 1:100x(n) = sin(n＊pi/100)；end本格式的for语句用于执行一定次数的循环格式2：for 变量＝数组名语句组％循环体end功能：每次循环时取数组的下一列元素（第一次循环时取第1列元素）赋给变量（故变量本身成为数组），然后执行语句组，直到数组的全体列都取完为止。

如：a=[1,5,9;0,–1,1];for n=a,n(1)–n(2), endans =1ans =6ans =82.3.2 while语句格式：while 表达式，语句组，end当表达式的值为真或其实部为非0，重复执行语句组（循环体），直到表达式的值为0或其实部为0。

注意：表达式为数组时全非0为真。

如：a=[1,3,5;–1,0,1]; n=0;while a>0, n=n+1, end由于a中含有一个0，故一次循环也未执行。

2.3.3 循环嵌套在一个循环的循环体内又含有另一个循环结构，即构成循环的嵌套。

2.3.4 break语句格式：break功能：该语句将中止当前它所在的循环。

如：找出m～n之间的全体素数function u=fq(m,n)％找出m到n的全体素数 fq(m,n)％若仅有一个参数则m= 2，给出参数作为n％若没有参数则m = 2，n = 100％1999.3if nargin == 0,m = 2; n = 100;elseif nargin == 1,n = m; m = 2;endi=1;for t = m:n,if t ~= 2;for r = 2:t–1,if fix(t/r)＊r == t/r＊r,breakendendif r==t–1,u(i)=t;i=i+1;endelseu(i)=t;i=i+1;endend执行fq的运行结果：ans =Columns 1 through 122 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37Columns 13 through 2441 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89Column 25972.4 文件读写函数1、fopen函数fid = fopen（'文件名'，'权限'）其中:权限—可为‘r’（只读）、‘w’（只写）、‘a’（追加）、‘rb’（二进制文件只读）、‘wb’（二进制文件只写）、‘ab’（二进制文件追加）、‘rt’（文本文件只读）、‘wt’（文本文件只写）、‘at’（文本文件追加）。

功能：函数执行成功，fid中为一整数，表示文件代号；否则为–1。

（fid：规定标准输入为0，标准输出为1，错误信息文件为2）2、fclose函数fclose(fid)或fclose('all')3、fprintf函数count=fprintf(fid,'格式串',输出名表)功能：将输出名表中的成员依次按格式串输出到fid文件中，返回输出的字节数。