第4掌 MATLAB程序设计及应用实例4

（3）全局变量和局部变量
全局变量用命令global定义。 函数文件的内部变量是局部的，与其他函数文件及 MATLAB工作空间相互隔离 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。
function f=wadd(x,y) 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)
首先，建立m文件并以文件名exch.m存盘； 接着，在编辑窗口输入下列程序： clear; a=1:10; b=[11,12,13,14;15,16,17,18]; c=a;a=b;b=c; a b 书写完成，切忌保存。
在MATLAB的命令窗口中输入exch，将会 执行该命令文件。
(2) 函数m文件
函数M文件的基本结构
函数定义行
H1行 对程序的总体介绍
函数描述
函数说明 对程序详细描述
程序主体 注释 解释程序功能的文字 说明：除程序主体外，其他部分以%开头。
函数m文件举例
function [s,p]=fcircle(r) % FCIRCLE calculate the area and perimeter of a circle of radii r %r 圆半径 %s 圆面积 %p 圆周长 s=pi*r*r; 程序主体 p=2*pi*r;
disp函数
调用格式为
disp(输出项)
其中，输出项既可以为字符串，也可以为矩阵。
注意：用disp函数显示矩阵时将不显示矩阵的 名 字，而且其格式更紧密，且不留任何没有意 义的空行。
例5.2 求一元二次方程ax2 +bx+c=0的根。
程序如下：
a=input('a=?'); b=input('b=?'); c=input('c=?'); d=b*b-4*a*c; x=[(-b+sqrt(d))/(2*a),(-b-sqrt(d))/(2*a)]; disp(['x1=',num2str(x(1)),',x2=',num2str(x(2))]);
5.3 数据的输入输出指令
input函数 ----提示用户从键盘输入数值和字符串等 pause函数 ----暂停，等待用户响应 dips 函数 ----输出相关内容
input函数
调用格式为：
A=input(‘提示信息’，选项)；
其中提示信息为一个字符串，用于提示用户输入什么 样的数据。 如果在input函数调用时采用's'选项，则允许用户 输入一个字符串。例如，想输入一个人的姓名，可 采用命令：
5.4 选择结构——if语句
if语句
在MATLAB中，if语句有3种格式。
switch语句
try语句
1.单分支if语句
语句格式为：
if
end 当条件成立时，则执行语句组，执行完之后继续 执行if语句的后继语句，若条件不成立，则直接 执行if语句的后继语句
条件 语句组
2.双分支if语句
（2）函数文件的调用
函数的递归调用 例：利用递归调用函数文件factor.m： function f=factor(n) if n<=1 f=1; else f=factor(n-1)*n; end 然后在MATLAB命令窗口调用该函数：
f=factor(5)
f=5!
（2）函数文件的调用
% Copyright (c) 1984-94 by The MathWorks, Inc. s = svd(x); if (nargin == 1) tol = max(size(x)) * max(s) * eps; end r = sum(s > tol);
程序部分
命令m文件举例
例 建立一个命令文件将变量a,b的值互换，然 后运行该命令文件。
（2）函数文件的调用
函数调用的一般格式： [输出实参表]=函数名(输入实参表)
注意：等号左边是方括号，右边输入参数用 括号
例5.1 编写函数文件求半径为r的圆的面积和周长
function [s,p]=fcircle(r) %FCIRCLE calculate the area and perimeter of a circle of radii r %r 圆半径 %s 圆面积 %p 圆周长 s=pi*r*r; p=2*pi*r; 以上函数文件以文件名fcircle.m存入 c:\matlab7\work\mas下，然后在MATLAB命令窗口 调用该函数： [s,p]=fcircle(10)
第5章 MATLAB程序设计
2010-08-23
本章内容
5.1 M文件 5.2 函数m文件
5.3 数据的输入输出指令
5.4 选择结构
5.5 循环结构
5.6 M文件调试
5.7 应用程序接口
5.1 M文件
在matlab窗口输入数据和命令进行计算时，当处 理复杂问题和大量数据时是不方便的。 用户如想灵活应用matlab去解决实际问题，充分 调用matlab的科学技术资源，就需要编辑m文件 包含matlab语言代码的文件称为m文件，其扩展 名为m。
函数文件examp.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; end
命令文件main5_2.m：
x=[1:3];y=[1;2;3]; examp(x) %结果是ans=1 2 3 examp(x,y') %结果是ans=2 4 6 examp(x,y,3) %结果是ans=21
M文件的建立与编辑
1.建立新的M文件
(1)菜单操作：MATLAB命令窗口的File菜单 → New 菜单项 → M-file命令.
M文件的建立与编辑
(2)命令操作：在MATLAB命令窗口输入命令edit。 (3)命令按钮操作：单击MATLAB命令窗口工具栏上 的“新建”命令按钮。
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2. 编辑已有的M文件
xm=input('What is your name?','s')
What is your name? xiaoqiang xm= xiaoqiang
pause函数
其调用格式为：
pause(延迟秒数)
如果省略延迟时间，直接使用pause，则将暂
停程序，直到用户按任一键后程序继续执行。
若要强行中止程序的运行可使用Ctrl+C命令。
5.4 选择结构-try语句
语句格式为： try 语句组1 catch 语句组2 end
try语句先试探性执行语句组1，如果语句组1在执行过 程中出现错误，则将错误信息赋给保留的lasterr变量， 并转去执行语句组2。这种试探性执行语句是其他高级 语言所没有的。
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
3. 多分支if语句
多分支if语句格式为： if 条件1 语句组1 elseif 条件2 语句组2 …… elseif 条件m 语句组m else 语句组m+1 end
例5.2 输入一个字符，若为大写字母，则输出其后继字 符，若为小写字母，则输出其前导字符，若为数字字符 则输出其对应的数值，若为其他字符则原样输出。 程序如下： c=input('请输入一个字符','s'); if c>='A' & c<='Z' disp(setstr(abs(c)+1)); elseif c>='a'& c<='z' disp(setstr(abs(c)-1)); elseif c>='0'& c<='9' disp(abs(c)-abs('0')); else disp(c); end
命令文件包括两部分：注释文件和程序文件
%RANK Number of linearly independent rows or columns. % K = RANK(X) is the number of singular values of X % that are larger than MAX(SIZE(X)) * NORM(X) * EPS. % K = RANK(X,tol) is the number of singular values of X that % are larger than tol.
0
5.2 函数文件
(1) 函数文件的基本结构
函数文件由function语句引导 其基本结构为： function 输出形参表=函数名(输入形参表) %注释说明部分 函数体语句
(1) 函数文件的基本结构
函数文件的格式说明
(1)关于函数文件名: 函数文件名与函数名也可以不相 同（一般设为相同！）。当两者不同时，MATLAB将 忽略函数名而确认函数文件名，因此调用时使用函 数文件名。 (2)关于注释说明部分。注释说明包括三部分内容：① 紧随函数文件引导行之后以%开头的第一注释行。② 第一注释行及之后连续的注释行。③与在线帮助文 本相隔一空行的注释行。
matlab内置函数文件
matlab自定义的函数文件称内置函数文件,因此，
属于函数m文件 调用内置函数的方法：使用函数名并给出相应的入 口、出口参数即可。 例如：sin.m函数——用type sin查不到。 调用格式：y=sin(2*x) 1 实际应用中： 0.8 x=0:2*pi/180:2*pi; 0.6 y=sin(2*x) 0.4 plot(x,y) 0.2
m文件的类型是普通的文本文件，可以使用系 统认可的文本文件编辑器来建立m文件。如 dos下的edit，windows的记事本和word等。
M文件的分类
M文件有两类: 独立的m文件 — 称命令文件 可调用m文件 — 称函数文件 (1) 命令文件 — 简单的m文件
命令文件实际上是一串指令的集合，与在命令窗口 逐行执行文件中的所有指令，其结果是一样的。没 有输入输出参数。
程序如下：main5_3.m 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
5.4 选择结构- switch语句
switch语句
其语句格式为： switch 表达式 case 值1 语句组1 case 值2 语句组2 „„ case 值m 语句组m otherwise 语句组m+1 end
5.4 选择结构- switch语句
例
x=100 switch fix(x/10) case {9,10} disp('grade is A') case {8} disp('grade is B') case {7} disp('grade isC') case {6} disp('grade is D') otherwise disp('grade is E') end
双分支if语句格式为：
if 条件 语句组1 语句组2 end 当条件成立时，执行语句组1，否则执行语句组 2，语句组1或语句组2执行后，再执行if语句的 后继语句。
else
例 计算分段函数值
程序如下： x=input('请输入x的值:'); if x==10 y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1); else y=x*sqrt(x+sqrt(x)); end y
函数所传递参数的可调性
在调用函数时，MATLAB用两个永久变量nargin 和nargout分别记录调用该函数时的输入实参和 输出实参的个数。只要在函数文件中包含这两 个变量，就可以准确地知道该函数文件被调用 时的输入输出参数个数，从而决定函数如何进 行处理
例：nargin用法示例
（2）函数文件的调用
需要输入变量，返回输出变量
matlab用户可以根据需要编辑自己的m文件，
它们可以像库函数一样方便的调用，从而极大地
扩展了matlab 的能力。 对于某一类特殊问题，如创建了许多m函数文件， 则可形成新的工具箱。 用matlab语言创建定义新的matlab函数的功 能，正体现了matlab语言强大的扩展功能。