matlab第八章

第8章M文件函数使用MATLAB函数时，例如inv, abs, angle和sqrt，MATLAB获取传递给它的变量，利用所给的输入，计算所要求的结果。

然后，把这些结果返回。

由函数执行的命令，以及由这些命令所创建的中间变量，都是隐含的。

所有可见的东西是输入和输出，也就是说函数是一个黑箱。

这些属性使得函数成为强有力的工具，用以计算命令。

这些命令包括在求解一些大的问题时，经常出现的有用的数学函数或命令序列。

由于这个强大的功能，MATLAB提供了一个创建用户函数的结构，并以M文件的文本形式存储在计算机上。

MATLAB函数fliplr 是一个M文件函数良好的例子。

function y = fliplr(x)% FLIPLR Flip matrix in the left/right direction.% FLIPLR(X) returns X with row preserved and columns flipped% in the left/right direction.%% X = 1 2 3 becomes 3 2 1% 4 5 6 6 5 4%% See also FLIPUD, ROT90.% Copyright (c) 1984-94 by The MathWorks, Inc.[m, n] = size(x);y = x(: , n : -1 : 1);一个函数M文件与脚本文件类似之处在于它们都是一个有.m扩展名的文本文件。

如同脚本M文件一样，函数M文件不进入命令窗口，而是由文本编辑器所创建的外部文本文件。

一个函数的M文件与脚本文件在通信方面是不同的。

函数与MATLAB工作空间之间的通信，只通过传递给它的变量和通过它所创建的输出变量。

在函数内中间变量不出现在MATLAB工作空间，或与MATLAB工作空间不交互。

正如上面的例子所看到的，一个函数的M文件的第一行把M文件定义为一个函数，并指定它的名字。

它与文件名相同，但没有.m扩展名。

它也定义了它的输入和输出变量。

接下来的注释行是所展示的文本，它与帮助命令：» help fliplr相对应。

第一行帮助行称为H1 行，是由lookfor命令所搜索的行。

最后，M文件的其余部分包含了MATLAB创建输出变量的命令。

8.1 规则和属性M文件函数必须遵循以下特定的规则。

除此之外，它们有许多的重要属性。

包括：1. 函数名和文件名必须相同。

例如，函数fliplr存储在名为fliplr.m文件中。

2. MATLAB头一次执行一个M文件函数时，它打开相应的文本文件并将命令编辑成存储器的内部表示，以加速执行以后所有的调用。

如果函数包含了对其它M文件函数的引用，它们也同样被编译到存储器。

普通的脚本M文件不被编译，即使它们是从函数M 文件内调用；打开脚本M文件，调用一次就逐行进行注释。

3.在函数M文件中，到第一个非注释行为止的注释行是帮助文本。

当需要帮助时，返回该文本。

例如，» help fliplr返回上述前八行注释。

4.第一行帮助行，名为H1 行，是由lookfor命令搜索的行。

5.函数可以有零个或更多个输入参量。

函数可以有零个或更多个输出参量。

6.函数可以按少于函数M文件中所规定的输入和输出变量进行调用，但不能用多于函数M文件中所规定的输入和输出变量数目。

如果输入和输出变量数目多于函数M文件中function语句一开始所规定的数目，则调用时自动返回一个错误。

7.当函数有一个以上输出变量时，输出变量包含在括号内。

例如，[V,D] = eig(A)。

不要把这个句法与等号右边的[V,D] 相混淆。

右边的[V,D] 是由数组V和D 所组成。

8.当调用一个函数时，所用的输入和输出的参量的数目，在函数内是规定好的。

函数工作空间变量nargin包含输入参量个数；函数工作空间变量nargout包含输出参量个数。

事实上，这些变量常用来设置缺省输入变量，并决定用户所希望的输出变量。

例如，考虑MATLAB函数linspace：function y = linspace(d1, d2, n)% LINSPACE Linearly spaced vector.% LINSPACE(x1, x2) generates a row vector of 100 linearly% equally spaced points between x1 and x2.% LINSPACE(x1, x2, N) generates N points between x1 and x2.%% See also LOGSPACE, :.% Copyright (c) 1984-94 by The MathWorks, Inc.if nargin == 2n = 100;endy = [d1+(0:n-2)*(d2-d1)/(n-1) d2] ;这里，如果用户只用两个输入参量调用linspace，例如linspace(0,10)，linspace 产生100个数据点。

相反，如果输入参量的个数是3，例如，linspace(0,10,50)，第三个参量决定数据点的个数。

可用一个或两个输出参量调用的函数的一个例子是MATLAB函数size。

尽管这个函数不是一个M文件函数(它是一个内置函数)，size函数的帮助文本说明了它的输出参量的选择。

SIZE Matrix dimensions.D = SIZE(X), for M-by-N matrix X, returns the two-elementrow vector D = [M, N] containing the number of rows and columnsin the matrix.[M, N] = SIZE(X) returns the number of rows and columnsin separate output variables.如果函数仅用一个输出参量调用，就返回一个二元素的行，它包含行数和列数。

相反，如果出现两个输出参量，size 分别返回行和列。

在M文件函数里，变量nargout可用来检验输出参量的个数，并按要求修正输出变量的创建。

9.当一个函数说明一个或多个输出变量，但没有要求输出时，就简单地不给输出变量赋任何值。

MATLAB函数toc 阐明了这个属性。

function t = toc% TOC Read the stopwatch timer.% TOC, by itself, prints the elapsed time since TIC was used.% t = TOC; saves the elapsed time in t, instead of printing it out.%% See also TIC, ETIME, CLOCK, CPUTIME.% Copyright (c) 1984-94 by The MathWorks, Inc.% TOC uses ETIME and the value of CLOCK saved by TIC.global TICTOCif nargout < 1elapsed_time = etime(clock, TICTOC)elset = etime(clock, TICTOC);end如果用户用不以输出参量调用toc，例如，» toc，就不指定输出变量t的值，函数在命令窗口显示函数工作空间变量elapsed_time，但在MATLAB工作空间里不创建变量。

相反，如果toc 是以» out=toc调用，则按变量out将消逝的时间返回到命令窗口。

10. 函数有它们自己的专用工作空间，它与MATLAB的工作空间分开。

函数内变量与MATLAB工作空间之间唯一的联系是函数的输入和输出变量。

如果函数任一输入变量值发生变化，其变化仅在函数内出现，不影响MATLAB工作空间的变量。

函数内所创建的变量只驻留在函数的工作空间，而且只在函数执行期间临时存在，以后就消失。

因此，从一个调用到下一个调用，在函数工作空间变量存储信息是不可能的。

(然而，如下所述，使用全局变量就提供这个特征。

)11. 如果一个预定的变量，例如，pi，在MATLAB工作空间重新定义，它不会延伸到函数的工作空间。

逆向有同样的属性，即函数内的重新定义变量不会延伸到MATLAB的工作空间中。

12. 当调用一个函数时，输入变量不会拷贝到函数的工作空间，但使它们的值在函数内可读。

然而，改变输入变量内的任何值，那么数组就拷贝到函数工作空间。

进而，按缺省，如果输出变量与输入变量相同，例如，函数x=fun(x, y, z)中的x ，那么就将它拷贝到函数的工作空间。

因此，为了节约存储和增加速度，最好是从大数组中抽取元素，然后对它们作修正，而不是使整个数组拷贝到函数的工作空间。

13.如果变量说明是全局的,函数可以与其它函数、MATLAB工作空间和递归调用本身共享变量。

为了在函数内或MATLAB工作空间中访问全局变量，在每一个所希望的工作空间，变量必须说明是全局的。

全局变量使用的例子可以在MATLAB函数tic和toc中看到，它们合在一起工作如一个跑表。

function tic% TIC Start a stopwatch timer.% The sequence of commands% TIC% any stuff% TOC% prints the time required for the stuff.%% See also TOC, CLOCK, ETIME, CPUTIME.% Copyright (c) 1984-94 by The MathWorks, Inc.% TIC simply stores CLOCK in a global variable.global TICTOCTICTOC = clock;function t = toc% TOC Read the stopwatch timer.% TOC, by itself, prints the elapsed time since TIC was used.% t = TOC; saves the elapsed time in t, instead of printing it out.%% See also TIC, ETIME, CLOCK, CPUTIME.% Copyright (c) 1984-94 by The MathWorks, Inc.% TOC uses ETIME and the value of CLOCK saved by TIC.global TICTOCif nargout < 1elapsed_time = etime(clock,TICTOC)elset = etime(clock,TICTOC);end在函数tic中，变量TICTOC说明为全局的，因此它的值由调用函数clock来设定。