(完整版)MATLAB基本语法

在MATLAB^,变量和常量的标识符最长允许19个字符，标识符中第一个字符必须是英文
字母。

MATLAB^分大小写，默认状态下，A和a被认为是两个不同的字符。

(case sensitive )
一、数组和矩阵
(一)数组的赋值
数组是指一组实数或复数排成的长方阵列。

它可以是一维的“行”或“列”，可以是二维的“矩形”，也可以是三维的甚至更高的维数。

在MATLAB中的变量和常量都代表数组，
赋值语句的一般形式为
变量=表达式(或数)
如键入a=[1 2 3 ； 4 5 6 ；7 8 9] 则将显示结果：
a=
1 2 3
4 5 6
7 8 9
数组放置在[]中；数组元素用空格或逗号“，”分隔；数组行用分号“；”或“回车” 隔离。

(二)复数
MATLAB中的每一个元素都可以是复数，实数是复数的特例。

复数的虚部用i或j表示。

复数的赋值形式有两种：
z=[1+1i ，2+2i ；3+3i ，4+4i]
z=[1 ，2 ；3，4]+[1 ，2 ；3，4]*i
得z=1.000+1.000i 2.000+2.000i
3.000+3.000i
4.000+4.000i
以上两式结果相同。

注意，在第二式中“*”不能省略。

在复数运算中，有几个运算符是常用的。

运算符表示把矩阵作共轭转置，即把矩阵的行列互换，同时把各元素的虚部反号。

函数conj表示只把各元素的虚部反号，即只取
共轭。

若想求转置而不要共轭，就把conj和“’”结合起来完成。

例如键入
w=z ' ,u=conj(z) , v=conj(z) '
可得w=1.000-1.000i 3.000-3.000i
2.000-2.000i 4.000-4.000i
u=1.000-1.000i 2.000-2.000i
3.000-3.000i
4.000-4.000i
v=1.000+1.000i 3.000+3.000i
2.000+2.000i 4.000+4.000i
（三）数组寻访和赋值的格式
表M-1常用子数组的寻访、赋值格式
二、逻辑判断与流程控制 （一）关系运算
关系运算是指两个元素之间数值的比较 ，一共有六种可能。

如表
M-8所列。

关系运算的结果只有两种可能
，即0或1。

0表示该关系式为"假”，1表示该关系式为"真”
逻辑量的基本运算为“与（ &）”、“或（1）”、“非（〜）”三种，另外还可以用“异
或（xor ）”，如表M-9所示。

表
（三）基本的流程控制语句
⑴if条件执行语句
格式:if 表达式语句，end
if 表达式1 语句组A, else 语句组B, end
if 表达式1 语句组A, elseif 表达式2 语句组B, else 语句组C, end
执行到该语句时，计算机先检验if后的逻辑表达式，为1则执行语句A;如为0则跳过A
检验下一句程序，直到遇见end，执行end后面的一条语句。

⑵while 循环语句
格式：while 表达式语句组A, end
执行到该语句时，计算机先检验while 后的逻辑表达式，为1则执行语句A；到end处，
它就跳回到while 的入口，再检验表达式，如仍为1则再执行语句A，直到结果为0，就跳过语句组A,直接执行end后面的一条语句。

⑶for循环语句
格式：for k= 初值：增量：终值语句组A, end
将语句组A重复执行N次，但每次执行时程序中k值不同。

增量缺省值为1。

⑷switch 多分支语句
格式：switch 表达式（标量或字符串）
case 值1
语句组A
case 值2
语句组B
otherwise
语句组N
end
当表达式的值与某case语句中的值相同时，它就执行该case语句后的语句组，然后
直接跳到终点的
保留的常数
eps —机器的浮点运算误差限。

PC机上eps的默认值为2.2204*10人-16 ，若某个量的绝
对值小于eps,则可以认为这个量为0。

i和j —若i或j量不被改写，则它们表示纯虚数量j。

但在MATLAB程序编写过程中经常事先改写这两个变量的值，如在循环过程中常用这两个变量来表示循环变量，所以应该确认
使用这两个变量时没被改写。

如果想恢复该变量，则可以用语句i=sqrt(-1) 设置，即对
-1求平方根。

Inf —无穷大量+8的MATLAB表示，也可以写成inf。

同样地，-可以表示为-Inf 。

在MATLAB程序执行时，即使遇到了以0为除数的运算，也不会终止程序的运行，而只给出一个’除0”警告，并将结果赋成Inf ,这样的定义方式符合IEEE的标准。

从数值运算编程角度看，这样的实现形式明显优于C这样的非专业语言。

NaN—不定式(not a number)，通常由0/0 运算、Inf/lnf 及其他可能的运算得出。

NaN 是一个很奇特的量，如NaN与Inf的乘积仍为NaN。

pi —圆周率n的双精度浮点表示。

lasterr —存放最新一次的错误信息。

此变量为字符串型，如果在本次执行过程中没出现这
错误，则此变量为空字符串。

lastwar n —存放最新的警告信息。

若未出现过警告，则此变量为空字符串。

保留的变量
ans —存放最近一次无赋值变量语句的运算结果。

end —最后一行(列)
nargin —函数输入变量的实际个数
nargout —函数返回变量的实际个数
保留字
%—后接注释
数据结构
一、数值型结构
MATLAB语言中最常用的数值量为双精度浮点数，占8个字节(PS:与JAVA的double
型相同)(64位)，遵从IEEE记数法，有11个指数位、53位尾数及一个符号位，值域的近似范围为-1.7*10A308 至1.7*10人308 ，其MATLAB表示为double() 。

考虑到一些
特殊的应用，MATLAB语言还引入了无符号的8位整形数据类型，其MATLAB表示为
uint8()，其值域为0至255。

此外，在MATLAB中还可以使用其他的数据类型，如
int8(),int16(),int32(),uint16(),uint32() 等，每一个类型后面的数字表示其位
数。

二、符号型结构
MATLAB还定义了 "符号”型变量，以区别于常规的数值型变量，可以用于公式推导和数学问题的解析解法。

申明语句为syms var_list var_props 。

穡与型数值可以通过变精度
算法函数vpa()以任意指定的精度显示出来。

三、其他数据结构
1 .字符串型数据MATLAB支持字符串变量，可以用它来存储相关的信息。

和C语言等程序
设计语言不同，MATLAB字符串是用单引号括起来的，而不是用双引号。

2 •多维数组三维数组是一般矩阵的直接拓展。

在直接编程中还可以使用维数更高的数组。

3 •单元数据单元数组是矩阵的直接扩展，其存储格式类似于普通的矩阵，而矩阵的每个
元素不是数值，可以认为能存储任意类型的信息，这样每个元素称为’单元”(cell )。

4 .类与对象MATLAB允许用户自己编写包含各种复杂详细的变量，亦即类变量。

该变量可
以包含各种下级的信息，还可以重新对类定义其计算，这在控制系统描述中特别有用。

基本语句结构
一、直接赋值语句
赋值变量=赋值表达式
这一过程把等号右边的表达式直接赋给左边的赋值变量，并返回到MATLAB的工作空间。

如果赋值表达式后面没有分号，则将在MATLAB命令窗口中表示表达式的运算结果。

二、函数调用语句
［返回变量列表］=函数名(输入变量列表)
三、冒号表达式
v=s1:s2:s3
该函数将生成一个行向量v,其中s1为向量的起始值，s2为步距，该向量将从s1出发，每隔步距s2取一个点，直至不超过s3的最大值就可以构成一个向量。

若省略s2，则步距取默认值1。

( PS: 不超过”取决s2，若s2＞0则为＜=s3，否则为＞=s3 )
四、子矩阵提取表达式
B=A(v1,v2)
v1向量表示子矩阵要包含的行号构成的向量，v2表示要包含的列号构成的向量，这样从A
矩阵中提取有关的行和列，就可以构成子矩阵 B 了。

若v1为：，则表示要提取所有的行，
v2亦然。

矩阵的代数运算
一、矩阵转置
MATLAB中用A可以求出A矩阵的Hermit 转置（共轭转置），矩阵的转置则可以由A.' 求出。

二、加减法运算
假设在MATLAB工作环境下有两个矩阵A和B,则可以由C=A+B和C=A-B命令执行矩阵加减法。

若A 和B矩阵的维数相同，它会自动地将A和B矩阵的相应元素相加减，并赋给C
变量。

若二者之一为标量，则将其遍加（减）于另一个矩阵。

其它情况下，MATLAB将报错。

三、矩阵乘法
MATLAB语言中两个矩阵的乘法由C=A*B直接求出，且这里并不需要指定A和B矩阵的维
数。

若A和B矩阵的维数不相容（A列数不等于B行数），则将报错。

四、矩阵的左除
MATLAB中用“ ”运算符号表示两个矩阵的左除，A\B为方程AX=B的解X。

若A为非奇异
方阵，则X=A-1B。

五、矩阵的右除
MATLAB中定义了“/”符号，用于右除，相当于求方程XA=B的解。

B/A= （A' B'）'
六、矩阵翻转
MATLAB提供了一些矩阵翻转处理命令。

七、矩阵乘方运算
在MATLAB中统一表示成F=A A x。

八、点运算
两个矩阵之间的点运算是它们对应元素的直接运算，例如.* , A等。

矩阵的逻辑运算
在MATLAB语言中，如果一个数的值为0,则可以认为它为逻辑0，否则为逻辑1。

（PS: 包括负数和复数）。

一、矩阵的与运算
在MATLAB下用&号表示矩阵的与运算
二、矩阵的或运算
在MATLAB下用|号表示矩阵的或运算
三、矩阵的非运算
在MATLAB下用~号表示矩阵的非运算
四、矩阵的异或运算
在MATLAB下矩阵A和B的异或运算可以表示成xor（A,B）。

矩阵的比较运算
< => <=>===~=
循环结构
一、for 语句的一般结构
for i=V, 循环结构体，end
在for循环结构中，V为一个向量，循环变量i每次从V向量中取一个数值，执行一次循环体的内容，如此下去，直至执行完V向量中所有的分量。

二-while 循环的基本结构
while （条件式）,循环结构体，end
while 循环中的条件式”是一个逻辑表达式，若其值为真（非零）则将自动执行循环体的结构，执行完后再判定条件式”的真伪，为真则仍然执行结构体，否则将退出循环结构。

转移结构
其一般结构为
if （条件1） % 如果条件1满足，则执行下面的段落1
语句组1 %这里也可以嵌套下级的if结构
elseif （条件2） %否则如果满足条件2，则执行下面的段落2
语句组2
…％可以按照这样的结构设置多种转移条件
else %上面的条件均不满足时，执行下面的段落
语句组n+1
end
开关结构
其基本结构为
switch 开关表达式
case 表达式1
语句段1
case { 表达式2,表达式3,…，表达式m}
语句段2
otherwise
语句段n
end
试探结构
结构如下
try, 语句段1,
catch, 语句段2,
end
此结构类似C++中的异常处理机制
函数结构
一、MATLAB的M-函数是由function 语句引导的，其基本结构如下：
function [ 返回变量列表]=函数名（输入变量列表）
注释说明语句段，由％引导
输入、返回变量格式的检测
函数体语句
说明：
1 .这里输入和返回变量的实际个数分别由nargin 和nargout 给出。

2 •返回变量如果多于1个，则应用方括号将它们括起来，否则可省去方括号。

输入变量之间用逗号分隔，返回变量用逗号或空格分隔。

3 •函数可递归调用
二、可变输入输出个数的处理
所有的输入变量列表由单元变量varargi n 表示。

三、inline 函数与匿名函数
1 .有时为了描述某个数学函数的方便，可以用inlin e（）函数来直接编写该函数，形式
相当于M-函数，但无编写一个真正的MATLAB文件，就可以描述出某种数学关系。

其调用格式为fun=inline（‘函数内容’，自变量列表）
2 .匿名函数是MATLAB 7.0 版提出的一种全新的函数描述形式，其基本格式为f=@(变量列表)函数内容，例如，f=@(x,y)sin(x.T+y.T) 。

更重要的，该函数允许直接使用MATLAB工作空间中的变量。