Matlab入门-M语言
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end
x=[1:3];y=[1;2;3]; charray (x) charray (x,y') charray (x,y,3)
执行后的输出是： ans = 123
ans =
246 ans =
21
第29页，共34页。
四、子函数和私有函数
1、子函数 ✓ Matlab中允许1个文件中包含多个函数的代码；
第15页，共34页。
捕捉语句实例
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
%显示出错原因并退出
else A(I,J) = 0;
end
第5页，共34页。
二、switch语句
switch (表达式)
case 常量表达式a： MATLAB语句A case 常量表达式b： MATLAB语句B
case 常量表达式m： MATLAB语句M
otherwise：
MATLAB语句N
end
第6页，共34页。
switch语句实例
第17页，共34页。
一、脚本文件
M脚本文件（script file）特点： ➢ 是一串按用户意图排列成的Matlab指令集； ➢ 运行后所产生的变量都驻留在Matlab的基本工作空间。只要用户不使用
clear指令加以清除，且matlab命令窗不关闭； ➢ 如果想运行脚本文件，只需在Matlab窗口下输入脚本文件名，按
function f=wadd(x,y)
%add two variable 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)
输出为：
s=
5
注意：两个变量间为 空格
第27页，共34页。
end
第9页，共34页。
四、for语句
for index = start:step:end
MATLAB语句 end
第10页，共34页。
for语句实例
例： 使用for语句求解 sum = 0; for i = 1:1000 sum = sum+i; end
第11页，共34页。
五、其它流程控制命令
✓ 第一个出现的函数成为主函数，其他函数为子函数； ✓ 保存时所用函数文件名应与主函数同名；
第12页，共34页。
break语句实例
i = 0; j = 0; k = 0;
for i = 1:2 for j = 1:2
for k = 1:2 if (k == 2) disp('退出循环'); break;
end str = sprintf('I = %d , J = %d , K = %d',i,j,k);
[out1,out2,…]=function(in1,in2,…)
2、函数文件的规则 （1）函数名称和文件名必须相同； （2）一个函数可以嵌套，也可以调用其它的函数，甚至调用自己
（也就是递归调用）。
第19页，共34页。
3、函数文件的一般结构 函数申明行（函数文件首行）
H1行 在线文件帮助区 版权区 函数体
if (关系运算表达式a) MATLAB语句A
elseif (关系运算表达式b) MATLAB语句B
else (关系运算表达式c) … MATLAB语句C
end
第4页，共34页。
if语句实例
clear all
I=1; J=2;
if I == J
A(I,J) = 2;
elseif abs(I-J) == 1 A(I,J) = 1;
二、运算
点运算有： .*
./ .\
.^
第2页，共34页。
第二节 M语言的流程控制
具体包括：
if语句、switch语句 while语句、for语句
break语句
第3页，共34页。
一、if语句
if (关系运算表达式) MATLAB语句
end
if (关系运算表达式) MATLAB语句A
else
MATLAB语句B end
（二）变量的检测和传递
1、输入输出的检测 MATLAB函数的输入输出数目都可以变化，通过这个特性，可
以实现一些自定义的功能。
✓ nargin (Number of arguments input)：输入变量数； ✓ nargout: 输出变量数； ✓ nargin(‘fun’): 获取指定函数的标称输入变量数； ✓ nargout(‘fun’): 获取指定函数的标称输出变量数；
第28页，共34页。
【例】 nargin用法示例
函数文件charray.m：
命令文件exp.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;
✓ inputname(n): 给出第n个输入变量的实际调用变量名。
函数调用中可以使用少于规定的输入输出参数数目，但是不能更 多。nargin、nargout 和 inputname本身都是函数，而不是变量，用 户不能使用赋值语句改变他们的值。
目的：与程序流程控制指令配合，对于不同数目的输入输出变量，函数 可完成不同的任务；
第23页，共34页。
【实例】 利用函数的递归调用，求n！
function f=factor(n)
if n<=1
f=1;
else
f=factor(n-1)*n;
end
return;
%返回
在 命 令 文 件 main.m 中 调 用 函 数 文 件 factor.m：
for i=1:10
第20页，共34页。
4、函数文件的几点说明
➢ 仅从运算的角度，函数申明行和函数体是必需的；
➢ 从结构上看，M脚本文件仅比M函数文件少一个“函数申明行”
，其余部分的结构和作用都一样；
➢ 函数定义名和保存文件名应尽量一致。如不一样，Matlab将忽 略函数申明的名字而以保存文件名为准；
➢ 函数命名的规则与变量命名规则同，须以字母开头，其后可以是 字母、数字和下划线的组合；
除非与全局变量关联的所有工作空间都被删除，否则全局变量依然存 在；
对全局变量的定义必须在该变量被使用之前，并建议把全局变量 的定义放在函数的首行位置。
为提高函数文件的可读性，建议用大写字符命名全局变量；
因全局变量损害了函数的封装特性，建议尽量不用。
第26页，共34页。
【例】 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。
为程序员提供一种更为灵活的编程方 法。
第14页，共34页。
7、常用的警示指令
（1）error(‘message’) 显示出错信息，终止程序
（2）lasterr 显示matlab自动判断的最新出错原因并终止程序；
（3）warning(‘message’) 显示警告信息，程序继续执行；
（4）lastwarn 显示matlab自动给出的最新警告程序继续运行
回车即可。
第18页，共34页。
二、函数文件
函数文件是另一种形式的M文件，每一个函数文件都定义一个函数。
事实上，MATLAB提供的标准函数和命令大部分都是由函数文件定义的。 把一个比较大的任务分解为多个比较小的任务，它们之间通过调用实现参
数传递。
1、函数的定义 函数文件由function语句引导，其格式为：
1、break
退出当前的循环结构运行
2、continue 用于结束本次for 或 while 循环，与break命令不同的是，该命令只
结束本次循环而继续下一次循环
3、input
提示用户从键盘输入数值、字符串和元胞数组，并接受该输入
如： a=input(‘input a number’) %输入一个数值 b=input(‘input a string’,‘s’) %输入一个字符串
第16页，共34页。
第三节 M文件
✓MATLAB有两种工作方式
交互式的命令行工作方式：用于简单情形
M文件的程序工作方式：用于复杂、重复多的情形 包括： 脚本文件（没有输入参数，也不返回输出参数）
函数文件（可以输入参数，也可返回输出参数） ✓M文件的建立、编辑、保存和运行
建立：File/new/M-file或在命令窗口edit，可打开M文件窗口 编辑和保存：M文件窗口中完成，扩展名.m 运行：M文件窗口中debug/run或F5即可 ，完后即普通命令
➢ 建议编写H1行时，尽量采用英语，为以后的关键词检索方便。
第21页，共34页。
5、函数的特点
✓ 函数文件犹如一个黑箱，从外界只能看到其输入输出，内部的处理藏而不 见；
✓ 函数的输入输出变量的数量无限制，也可以没有输入和输出； ✓ Matlab允许使用比申明变量少的输入输出变量，实现对函数的调
用； ✓ 函数运行时，Matlab为它开辟临时工作空间，所有变量均存放其
第一节 M语言规则
一、基本规则概要 1、变量和常量 字母开头，后跟字母数字或下划线； 大小写敏感。 2、注释（%后） 3、语句的分隔：分号、续行符
4、矩阵 标量、向量、数组（二维、三维、多维）
5、元素的访问 x(k)、a1(i,j)、c(end)、xyz(i,:)、y4z(:,j)
第1页，共34页。
fac(i)=factor(i); end
fac
程序运行结果是：
fac =
Columns 1 through 6
1
2 6 24 120 720
Columns 7 through 10
504 40320 362880 3628800
第24页，共34页。
三、参数传递
（一）参数传递有两种方式：
1、形参与实参间的传递（形实结合） 在MATLAB中，参数具有自己的专有工作空间。函数中的参数和命令
var = input('Input a Number:');
switch var case 1
disp(‘the input is 1') case {2,3,4}
disp(‘the input is 2 or 3 or 4') case 5
disp(‘the input is 5'到return指令时，输出函数输出值，
并清掉临时空间的所有中间变量；即函数空间相对基本空间而言是独立的 、临时的。可以产生任意多个临时函数空间；
第22页，共34页。
✓ 假如在函数文件中调用了一段脚本文件，那该脚本文件运行产生 的所有变量都存放于该函数的临时空间内，而不是存放在基本空 间。
%Write formatted data to string disp(str);
end end end disp('程序运行结束');
第13页，共34页。
6、错误捕捉语句（试探语句）
try 语句段 1
catch
语句段 2
end
本语句结构先试探性的执行try和 catch之间的语句，如果在此执行的 过程中遇到了错误，则把错误信息 赋值给lasterr变量，并放弃执行这段 语句，转而执行catch和end之间的语 句。
disp('something else') end
第7页，共34页。
三、while语句
while (表达式) MATLAB语句
end
第8页，共34页。
while语句实例
例： 使用while语句求解 i = 1;
sum = 0;
while ( i <= 1000 ) sum = sum+i;
i = i+1;
行参数不在一个空间中，它们的唯一联系为函数的输入输出变量。输入参数 在函数中是可读的，但任何改动不会传递回上一级空间。
2、全局变量
使用global命令可以将变量说明为全局的，则在函数、命令行等都可以
共享这些变量。
第25页，共34页。
定义语句
全局变量
global A;
全局变量A允许不同的函数空间以及基本空间共享，但需要专门定义， 否则被当为局部变量；允许在多个函数中对同名变量定义全局变量， 所有的函数都可对其存取和修改。因此，定义全局变量是函数间传递 信息的一种手段。
✓ 注意函数文件的放置位置，一般自己的函数文件放在当前目录；如对一个 专题有了足够多的函数，可以生成一个工具箱，放在一个固定的目录下，
并在MATLAB中加入这个目录路径。 ✓ 使用函数可以加快计算速度。MATLAB首次执行一个函数时，它将
打开的文件编译为存储器内部形式，加速了执行速度。普通的m 文件不被编译，在每次编译时，文件将逐行解释执行。
x=[1:3];y=[1;2;3]; charray (x) charray (x,y') charray (x,y,3)
执行后的输出是： ans = 123
ans =
246 ans =
21
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四、子函数和私有函数
1、子函数 ✓ Matlab中允许1个文件中包含多个函数的代码；
第15页，共34页。
捕捉语句实例
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
%显示出错原因并退出
else A(I,J) = 0;
end
第5页，共34页。
二、switch语句
switch (表达式)
case 常量表达式a： MATLAB语句A case 常量表达式b： MATLAB语句B
case 常量表达式m： MATLAB语句M
otherwise：
MATLAB语句N
end
第6页，共34页。
switch语句实例
第17页，共34页。
一、脚本文件
M脚本文件（script file）特点： ➢ 是一串按用户意图排列成的Matlab指令集； ➢ 运行后所产生的变量都驻留在Matlab的基本工作空间。只要用户不使用
clear指令加以清除，且matlab命令窗不关闭； ➢ 如果想运行脚本文件，只需在Matlab窗口下输入脚本文件名，按
function f=wadd(x,y)
%add two variable 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)
输出为：
s=
5
注意：两个变量间为 空格
第27页，共34页。
end
第9页，共34页。
四、for语句
for index = start:step:end
MATLAB语句 end
第10页，共34页。
for语句实例
例： 使用for语句求解 sum = 0; for i = 1:1000 sum = sum+i; end
第11页，共34页。
五、其它流程控制命令
✓ 第一个出现的函数成为主函数，其他函数为子函数； ✓ 保存时所用函数文件名应与主函数同名；
第12页，共34页。
break语句实例
i = 0; j = 0; k = 0;
for i = 1:2 for j = 1:2
for k = 1:2 if (k == 2) disp('退出循环'); break;
end str = sprintf('I = %d , J = %d , K = %d',i,j,k);
[out1,out2,…]=function(in1,in2,…)
2、函数文件的规则 （1）函数名称和文件名必须相同； （2）一个函数可以嵌套，也可以调用其它的函数，甚至调用自己
（也就是递归调用）。
第19页，共34页。
3、函数文件的一般结构 函数申明行（函数文件首行）
H1行 在线文件帮助区 版权区 函数体
if (关系运算表达式a) MATLAB语句A
elseif (关系运算表达式b) MATLAB语句B
else (关系运算表达式c) … MATLAB语句C
end
第4页，共34页。
if语句实例
clear all
I=1; J=2;
if I == J
A(I,J) = 2;
elseif abs(I-J) == 1 A(I,J) = 1;
二、运算
点运算有： .*
./ .\
.^
第2页，共34页。
第二节 M语言的流程控制
具体包括：
if语句、switch语句 while语句、for语句
break语句
第3页，共34页。
一、if语句
if (关系运算表达式) MATLAB语句
end
if (关系运算表达式) MATLAB语句A
else
MATLAB语句B end
（二）变量的检测和传递
1、输入输出的检测 MATLAB函数的输入输出数目都可以变化，通过这个特性，可
以实现一些自定义的功能。
✓ nargin (Number of arguments input)：输入变量数； ✓ nargout: 输出变量数； ✓ nargin(‘fun’): 获取指定函数的标称输入变量数； ✓ nargout(‘fun’): 获取指定函数的标称输出变量数；
第28页，共34页。
【例】 nargin用法示例
函数文件charray.m：
命令文件exp.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;
✓ inputname(n): 给出第n个输入变量的实际调用变量名。
函数调用中可以使用少于规定的输入输出参数数目，但是不能更 多。nargin、nargout 和 inputname本身都是函数，而不是变量，用 户不能使用赋值语句改变他们的值。
目的：与程序流程控制指令配合，对于不同数目的输入输出变量，函数 可完成不同的任务；
第23页，共34页。
【实例】 利用函数的递归调用，求n！
function f=factor(n)
if n<=1
f=1;
else
f=factor(n-1)*n;
end
return;
%返回
在 命 令 文 件 main.m 中 调 用 函 数 文 件 factor.m：
for i=1:10
第20页，共34页。
4、函数文件的几点说明
➢ 仅从运算的角度，函数申明行和函数体是必需的；
➢ 从结构上看，M脚本文件仅比M函数文件少一个“函数申明行”
，其余部分的结构和作用都一样；
➢ 函数定义名和保存文件名应尽量一致。如不一样，Matlab将忽 略函数申明的名字而以保存文件名为准；
➢ 函数命名的规则与变量命名规则同，须以字母开头，其后可以是 字母、数字和下划线的组合；
除非与全局变量关联的所有工作空间都被删除，否则全局变量依然存 在；
对全局变量的定义必须在该变量被使用之前，并建议把全局变量 的定义放在函数的首行位置。
为提高函数文件的可读性，建议用大写字符命名全局变量；
因全局变量损害了函数的封装特性，建议尽量不用。
第26页，共34页。
【例】 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。
为程序员提供一种更为灵活的编程方 法。
第14页，共34页。
7、常用的警示指令
（1）error(‘message’) 显示出错信息，终止程序
（2）lasterr 显示matlab自动判断的最新出错原因并终止程序；
（3）warning(‘message’) 显示警告信息，程序继续执行；
（4）lastwarn 显示matlab自动给出的最新警告程序继续运行
回车即可。
第18页，共34页。
二、函数文件
函数文件是另一种形式的M文件，每一个函数文件都定义一个函数。
事实上，MATLAB提供的标准函数和命令大部分都是由函数文件定义的。 把一个比较大的任务分解为多个比较小的任务，它们之间通过调用实现参
数传递。
1、函数的定义 函数文件由function语句引导，其格式为：
1、break
退出当前的循环结构运行
2、continue 用于结束本次for 或 while 循环，与break命令不同的是，该命令只
结束本次循环而继续下一次循环
3、input
提示用户从键盘输入数值、字符串和元胞数组，并接受该输入
如： a=input(‘input a number’) %输入一个数值 b=input(‘input a string’,‘s’) %输入一个字符串
第16页，共34页。
第三节 M文件
✓MATLAB有两种工作方式
交互式的命令行工作方式：用于简单情形
M文件的程序工作方式：用于复杂、重复多的情形 包括： 脚本文件（没有输入参数，也不返回输出参数）
函数文件（可以输入参数，也可返回输出参数） ✓M文件的建立、编辑、保存和运行
建立：File/new/M-file或在命令窗口edit，可打开M文件窗口 编辑和保存：M文件窗口中完成，扩展名.m 运行：M文件窗口中debug/run或F5即可 ，完后即普通命令
➢ 建议编写H1行时，尽量采用英语，为以后的关键词检索方便。
第21页，共34页。
5、函数的特点
✓ 函数文件犹如一个黑箱，从外界只能看到其输入输出，内部的处理藏而不 见；
✓ 函数的输入输出变量的数量无限制，也可以没有输入和输出； ✓ Matlab允许使用比申明变量少的输入输出变量，实现对函数的调
用； ✓ 函数运行时，Matlab为它开辟临时工作空间，所有变量均存放其
第一节 M语言规则
一、基本规则概要 1、变量和常量 字母开头，后跟字母数字或下划线； 大小写敏感。 2、注释（%后） 3、语句的分隔：分号、续行符
4、矩阵 标量、向量、数组（二维、三维、多维）
5、元素的访问 x(k)、a1(i,j)、c(end)、xyz(i,:)、y4z(:,j)
第1页，共34页。
fac(i)=factor(i); end
fac
程序运行结果是：
fac =
Columns 1 through 6
1
2 6 24 120 720
Columns 7 through 10
504 40320 362880 3628800
第24页，共34页。
三、参数传递
（一）参数传递有两种方式：
1、形参与实参间的传递（形实结合） 在MATLAB中，参数具有自己的专有工作空间。函数中的参数和命令
var = input('Input a Number:');
switch var case 1
disp(‘the input is 1') case {2,3,4}
disp(‘the input is 2 or 3 or 4') case 5
disp(‘the input is 5'到return指令时，输出函数输出值，
并清掉临时空间的所有中间变量；即函数空间相对基本空间而言是独立的 、临时的。可以产生任意多个临时函数空间；
第22页，共34页。
✓ 假如在函数文件中调用了一段脚本文件，那该脚本文件运行产生 的所有变量都存放于该函数的临时空间内，而不是存放在基本空 间。
%Write formatted data to string disp(str);
end end end disp('程序运行结束');
第13页，共34页。
6、错误捕捉语句（试探语句）
try 语句段 1
catch
语句段 2
end
本语句结构先试探性的执行try和 catch之间的语句，如果在此执行的 过程中遇到了错误，则把错误信息 赋值给lasterr变量，并放弃执行这段 语句，转而执行catch和end之间的语 句。
disp('something else') end
第7页，共34页。
三、while语句
while (表达式) MATLAB语句
end
第8页，共34页。
while语句实例
例： 使用while语句求解 i = 1;
sum = 0;
while ( i <= 1000 ) sum = sum+i;
i = i+1;
行参数不在一个空间中，它们的唯一联系为函数的输入输出变量。输入参数 在函数中是可读的，但任何改动不会传递回上一级空间。
2、全局变量
使用global命令可以将变量说明为全局的，则在函数、命令行等都可以
共享这些变量。
第25页，共34页。
定义语句
全局变量
global A;
全局变量A允许不同的函数空间以及基本空间共享，但需要专门定义， 否则被当为局部变量；允许在多个函数中对同名变量定义全局变量， 所有的函数都可对其存取和修改。因此，定义全局变量是函数间传递 信息的一种手段。
✓ 注意函数文件的放置位置，一般自己的函数文件放在当前目录；如对一个 专题有了足够多的函数，可以生成一个工具箱，放在一个固定的目录下，
并在MATLAB中加入这个目录路径。 ✓ 使用函数可以加快计算速度。MATLAB首次执行一个函数时，它将
打开的文件编译为存储器内部形式，加速了执行速度。普通的m 文件不被编译，在每次编译时，文件将逐行解释执行。