matlab实验报告

实验报告
课程名称：可视化计算机语言实验项目名称：matlab程序设计学院：信息工程学院
专业：电子信息工程
指导教师：
报告人：学号：班级：
实验时间：
实验报告提交时间：
教务部制
一、实验目的与要求：
1、熟练掌握matlab的程序流程控制结构。

2、熟悉掌握M文件的结构和函数调用。

3、掌握内联函数和函数句柄的使用。

4、了解程序性能剖析窗口。

二、内容和步骤：
MATLAB的语法规则简洁，编程效率高，作为一个完整的程序语言，MATLAB也有各种程序流程控制，文件格式和函数调用的规则，通过对函数的调用就能够组成庞大的程序，完成复杂的功能。

1.使用程序流程控制
Fibonacci数列的各元素为：1、1、2、3、5、8、...满足一下关系
F1=1 F2=1 F n=F n-1+F n-2
用M函数文件实现，数列的元素个数为输入变量。

（1）按M函数文件格式创建文件开头。

function f=shiyan0501(n)
%SHIYAN0501
%Fibonacci数列
%n 元素个数
%f 构成Fibonacci数列向量
%
%copyright 2015-11-25
（2）用while循环实现程序功能
f(1)=1;
f(2)=1;
i=2;
while i<=n
f(i+1)=f(i-1)+f(i);
i=i+1;
End
运行后，输入参数10，运行结果如下所示：
（3）使用for循环实验
for i=2:n
f(i+1)=f(i-1)+f(i);
end
运行结果如下所示：
（4）当某个元素大于50时，退出循环结构，程序修改如下：
for i=2:n
if f(i)>10
break
else
f(i+1)=f(i-1)+f(i);
end
end
当某个元素大于50，程序便退出循环结构
当n=10，最后一个元素刚好是大于50的，正好退出循环结构
当n=12时，第十个元素对应的f(i)大于50，于是退出循环结构，不再运行f(11),f(12)了。

（5）将该.m文件生成P码文件
>> pcode shiyan0501
将shiyan0501.m删除，重新运行该文件夹，结果如下所示：
练习：
将该M文件函数改为M脚本文件，将数列元素个数通过键盘输入，程序应该如何修改？
①将M文件函数另存为M脚本文件；
②在函数前加
n=input('please input a num:')
便可通过键盘键入文件
f=m*f;
end
k=f1/(2^(2*n1)*f^2*(2*n1+1));
end
调用程序shiyan0502，运行结果如下所示：
>> y=shiyan0502(0.7)
y =
0.7754
运行结果与使用子函数factorial的运行结果一致。

（4）使用程序性能剖析。

选择菜单‘view’->‘profile’命令；或使用在命令窗口输入‘profile viewer’命令都可以打开程序性能剖析窗口。

在程序性能剖析窗口的‘命令输入栏’中输入需要剖析的命令，‘y=shiyan0502(0.7)’,然后单击‘start profiling’按钮，查看剖析报告。

（5）程序的调试。

当有多个函数调用时，由于函数变量的工作空间是独立的，被调用的函数执行结束后变量消失，因此调试时要使用matlab调试器查看运行过程中的变量值。

①设置断点。

在需要查看的程序的地方设置断点，
>> shiyan0502(0.7)
K>> y
y =
0.7000
K>> x=0.5
x =
0.5000
在K>>输入x=0.5即可将x的值从0.7修改为0.5.
去除断点，查看结果：
ans =
0.7236
结果与x值为0.7时不一致，当x=0.7时，y =0.7754，由此可知，x的值已被修改。

②单步运行
>> shiyan0502(0.7)
9 n=n+1;
K>>
按单步运行键：
可看到箭头不断的移动：
（6）使用函数句柄。

在命令窗口使用函数句柄调用函数。

>> h_shiyan0502=@shiyan0502
h_shiyan0502 =
@shiyan0502
>> y=feval(h_shiyan0502,0.5)
y =
0.5236
（7）使用全局变量。

Matlabe的编程不提倡使用全局变量，本例中的程序主要是为了查看全局变量的概念。

将n作为全局变量，子函数factorial不修改，子函数cal程序和主函数shiyan0502修改如下：
function y=shiyan0502(x)
%shiyan0502 arcsinx
global n;
n=1;
if abs(x)<1
y=x;
while cal(n)>0.0001
y=y+cal(n)*x^(2*n+1);
n=n+1;
end
else
disp('输入错误');
y=0;
return
end
function k=cal(n1)
global n
for m=1:n
k=factorial(2*n)/(2^(2*n)*(factorial(n))^2*(2*2*n+1));
End
global为设置的全局变量，子函数没有输入变量，而用全局变量n传递。

在全局变量前设置断点，然后运行程序，当程序运行到断点处停止，接着不断使用单步运行调试，结果如下所示：
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练习：
使用单步运行调试，查看全局变量n的变化，并在工作空间查看n；
3、利用泛函命令实现数值分析
①创建函数shiyan0503实现上述表达式关系。

function y=shiyan0503(t)
%shiyan0503 y=(sin(t)).^2.*exp(a*t)-b*abs(t)
a=0.1;
b=0.5;
y=(sin(t)).^2.*exp(a*t)-b*abs(t);
②查看该函数的输出波形，如下图所示：
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。

2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。