matlab基本语句.docx
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matlab基本语句
第2章MATLAB程序设计
MATLAB语言为解释型程序设计语言。
在程序中可以出现顺序、选择、循环三种基本控制结构，也可以出现对M-文件的调用（相当于对外部过程的调用）。
由于MATLAB开始是用FORTRAN语言编写、后来用C语言重写的，故其既有FORTRAN的特征，又在许多语言规则方面与C语言相同。
2.1顺序结构语句
在顺序结构语句中，包括表达式语句、赋值语句、输入输出语句、空语句等。
2.1.1表达式语句
格式：
表达式，％显示表达式值
表达式；％不显示表达式值
表达式％显示表达式值
如：
x+y,
sin（x）;
–5
最后的表达式值暂保存在变量ans中。
2.1.2赋值语句
格式：
v=表达式，％结果送v并显示v
v=表达式；％结果送v不显示v
v=表达式％结果送v并显示v
2.1.3空语句
格式：
，
；
2.1.4输入语句
1、input语句（实际上是函数）
格式1：
input（提示字符串）
功能：
显示提示字符串，可输入数字、字符串（两端用单引号括起）、或表达式
格式2：
input（提示字符串，'s'）
功能：
显示提示字符串，并把输入视为字符串
2、yesinput语句
格式：
yesinput（提示字符串，缺省值，值范围）
功能：
显示提示字符串和缺省值，若只打入回车则以缺省值作为输入值，若输入的值不在指定范围内则认为输入无效，B并等待用户重新输入。
如：
t=yesinput（'指定线的颜色',…
'red','red|blue|green'）
运行结果如下：
指定线的颜色（red）:
yellow%不在值内
指定线的颜色（red）:
blue%重输
t=
blue
x=yesinput（'输入元素个数',10,[1,20]）
运行结果如下：
输入元素个数（10）:
x=
10
3、Keyboard语句
格式：
Keyboard
功能：
暂停M-文件的执行，并等待用户从键盘输入命令以查看或改变变量的值，直到输入return命令而返回相应的M-文件继续执行。
本语句用于调试M-文件。
4、pause语句
格式1：
pause
功能：
暂停，敲下任一键继续
格式2：
pause（n）
功能：
暂停n秒
格式3：
puaseon
功能：
本命令后的pause语句有效
格式4：
pauseoff
功能：
本命令后的pause语句无效
5、menu语句
格式：
menu（'菜单名',S1,S2,…,Sk）
功能：
生成一个按钮式菜单系统
其中:
字符串S1,S2,…,Sk为菜单项（K≤32）。
函数返回值为用户选中的菜单项号。
如M-文件，menu_d.m如下：
%选择一种颜色
while1
k=menu（'选择一种颜色','红色',…
'黄色','兰色','绿色','白色','关闭'）;
ifk==1color='Red'
elseifk==2color='Yellow'
elseifk==3color='Blue'
elseifk==4color='Green'
elseifk==5color='White'
elseifk==6break
end
end
2.1.5输出语句
1、直接终端显示
当一个表达式、赋值语句等语句用逗号或者回车作为结尾符，而不是分号作为结尾符时，该表达式或赋值语句的运行结果均在终端上显示出来。
2、diary语句（日记）
格式1：
diary文件名
功能：
打开指定的文件并将该语句之后终端显
示的内容（包括键入的命令和输出结果）记入该文件。
格式2：
diaryoff
功能：
暂停记入显示内容到指定的文件
格式3：
diaryon
功能：
继续记入显示内容到指定的文件
diary语句可产生一个日志文本文件，为以后书写报告或编辑M-文件提供素材。
3.disp语句
格式：
disp（x）
功能：
显示x的值，但不显示x的名
4.sprintf语句
格式：
[Str,ErrMsg]=SPRINTF（格式串,表达式1,...）
其中：
格式串与C语言的规定一致
Str存放结果的
功能：
按照格式串的规定把各表达式的实部分别转换为字符串并存入Str，若有错误，则把错误信息存入ErrMsg
如:
sprintf（'%0.5g',（1+sqrt（5））/2）1.618
sprintf（'%0.5g',1/eps）4.5036e+15
sprintf（'%15.5f',1/eps）4503599627370496.00000
sprintf（'%d',round（pi））3
sprintf（'%s','hello'）hello
sprintf（'Thearrayis%dx%d.',2,3）Thearrayis2x3.
sprintf（'\n'）换行
2.1.6变量值的保存与恢复
1、保存工作空间中的变量到文件中
格式1：
save文件名
功能：
保存工作空间中的全体变量到指定文件（扩展名设定为.mat）中。
若省略文件名，则文件名缺省为＂MATLAB.mat＂。
该文件为二进制格式，称为MAT文件。
格式2：
save文件名变量名表[-append]
功能：
保存指定的变量到文件中。
变量名表中两变量之间用逗号或空格分开。
格式3：
save文件名变量名表-ascii[-tabs]
功能：
用8位数、ASCII码格式保存指定的变量到文件中。
格式4：
save文件名变量名表-ascii–double[-tabs]
功能：
用16位数、ASCII码格式保存变量到指定文件中。
2、保存工作空间中的变量到C风格文件中
相关语句（后面详介）：
fid=fopen（文件名，权限串）
fwrite（fid，表达式，精度串）%二进制
fprintf（fid，格式串，表达式）
fclose（fid）
3、恢复变量到工作空间
格式1：
load
功能：
从＂MATLAB.mat＂文件中恢复变量
格式2：
load文件名
功能：
从指定文件中恢复变量
格式3：
load文件名-ascii
功能：
从无扩展名的文本文件中生成一个以文件名为变量名的数组（文件中含有m行、n列数据）。
格式4：
load文件名.扩展名-mat
功能：
从具有指定扩展名的MAT文件中恢复变量。
格式5：
load文件名.扩展名
功能：
从具有指定扩展名的文本文件生成与文件名同名的数组（文件中含有m行、n列数据）。
例如：
设文本文件coff.txt中的数据为：
1,2,3,4,5
6,7,8,9,10
执行命令
loadcoff.txt
则命令
coff
将显示
coff=
12345
678910
格式6：
[A,Count]=fread（fid,size,precision）
[A,Count]=fscanf（fid,format,size）
其中：
precision可为：
MATLABCorFortranDescription
'uchar''unsignedchar'unsignedcharacter,8bits.
'schar''signedchar'signedcharacter,8bits.
'int8''integer*1'integer,8bits.
'int16''integer*2'integer,16bits.
'int32''integer*4'integer,32bits.
'int64''integer*8'integer,64bits.
'uint8''integer*1'unsignedinteger,8bits.
'uint16''integer*2'unsignedinteger,16bits.
'uint32''integer*4'unsignedinteger,32bits.
'uint64''integer*8'unsignedinteger,64bits.
'single''real*4'floatingpoint,
32bits.
'float32''real*4'floatingpoint,
32bits.
'double''real*8'floatingpoint,
64bits.
'float64''real*8'floatingpoint,
64bits.
功能：
从C风格文件中读入size个数据到A，Count为实际读入数据个数
2.2选择结构
2.2.1if语句
格式1：
if表达式
语句组
end
功能：
若表达式值的实部或值为真，则执行语句组
格式2：
if表达式
语句组1
else
语句组2
end
功能：
若表达式值实部非0或值为真，则执行语句组1，否则执行语句组2。
格式3：
if表达式1
语句组1
elseif表达式2
语句组2
┆
elseif表达式n
语句组n
else
语句组n+1
end
功能：
若表达式1为真则执行语句组1
否则，若表达式2为真则执行语句2
┆
否则若表达式n为真则执行语句组n
否则执行语句组n+1
2.2.2switch语句
格式：
switch表达式
casee1
语句组1
case{ex1,ex2,ex3,...}
语句组2
...
case{exp1,exp2,exp3,...}
语句组n
otherwise,
语句组n+1
end
功能：
若表达式的值为e1则执行语句组1
否则，若表达式的值为ex1,ex2,ex3,…中的一个,则执行语句组2
…
否则，表达式的值为exp1,exp2,exp3,…中的一个,则执行语句组n
否则，则执行语句组n+1
例如：
switchlower（METHOD）
case{'linear','bilinear'}
disp（'Methodislinear'）
case'cubic'
disp（'Methodiscubic'）
case'nearest'
disp（'Methodisnearest'）
otherwise
disp（'Unknownmethod.'）
end
（switch语句是5.0以上版本中增加的，可以用更加简洁的方式描述多向选择）
例如：
clear;
%创建元胞数组：
a，b，c，d
fori=1:
10;a{i}=89+i;b{i}=79+i;c{i}=69+i;d{i}=59+i;end;
c=[d,c];
Name={'李洪斌','赵向阳','龚力','王立伟','马玉书'};
Mark={72,83,56,94,100};Rank=cell（1,5）;
%
S=struct（'Name',Name,'Marks',Mark,'Rank',Rank）;
%
fori=1:
5
switchS（i）.Marks
case100
S（i）.Rank='满分';
casea
S（i）.Rank='优秀';
caseb
S（i）.Rank='良好';
casec
S（i）.Rank='及格';
otherwise
S（i）.Rank='不及格';
end
end
%
disp（['学生姓名','得分','等级']）;
fori=1:
5;
disp（[S（i）.Name,blanks（6）,num2str（S（i）.Marks）,blanks（6）,S（i）.Rank]）;
end;
学生姓名得分等级
李洪斌72及格
赵向阳83良好
龚力56不及格
王立伟94优秀
马玉书100满分
2.2.3try语句
格式2：
try
语句组1
catch
语句组2
end
功能：
执行语句组1，若执行语句组1的过程中发生错误则执行语句组2。
可查看lasterr中的内容，获取错误信息。
（lasterr（''）清除错误信息）
2.2.4选择语句的嵌套
当以上选择语句出现在另一个选择语句的语句组中时，即构成了选择语句的嵌套。
当选择语句嵌套时，应注意一个if必须与一个距离最近的end匹配。
2.3循环结构语句
2.3.1for语句
格式1：
for变量＝初值[:
增量]:
终值
语句组％循环体
end
其中：
＂增量＂若省略时，增量值取为1。
功能：
表示对于变量从初值直到终值，每次变化一个增量的每一个值都执行语句组一次。
如：
forn=1:
100
x（n）=sin（n＊pi/100）；
end
本格式的for语句用于执行一定次数的循环
格式2：
for变量＝数组名
语句组％循环体
end
功能：
每次循环时取数组的下一列元素（第一
次循环时取第1列元素）赋给变量（故变量本身成为数组），然后执行语句组，直到数组的全体列都取完为止。
如：
a=[1,5,9;0,–1,1];
forn=a,n
（1）–n
（2）,end
ans=
1
ans=
6
ans=
8
2.3.2while语句
格式：
while表达式
语句组
end
当表达式的值为真或其实部为非0，重复执行语句组（循环体），直到表达式的值为0或其实部为0。
注意：
表达式为数组时全部非0才为真。
如：
a=[1,3,5;–1,0,1];n=0;
whilea>0,n=n+1,end
由于a中含有一个0，故一次循环也未执行。
2.3.3循环嵌套
在一个循环的循环体内又含有另一个循环结构，即构成循环的嵌套。
2.3.4break语句
格式：
break
功能：
该语句将中止当前它所在的循环。
如：
找出m～n之间的全体素数
functionu=fq（m,n）
％找出m到n的全体素数fq（m,n）
％若仅有一个参数则m=2，给出参数作为n
％若没有参数则m=2，n=100
％1999.3
ifnargin==0,
m=2;n=100;
elseifnargin==1,
n=m;m=2;
end
i=1;
fort=m:
n,
ift~=2;
forr=2:
t–1,
iffix（t/r）＊r==t/r＊r,
break
end
end
ifr==t–1,u（i）=t;i=i+1;end
else
u（i）=t;i=i+1;
end
end
执行fq的运行结果：
ans=
Columns1through12
23571113171923293137
Columns13through24
414347535961677173798389
Column25
97
2.4文件读写函数
1、fopen函数
fid=fopen（'文件名'，'权限'）
其中:
权限—可为‘r’（只读）、‘w’（只写）、
‘a’（追加）、‘rb’（二进制文件
只读）、‘wb’（二进制文件只写）、
‘ab’（二进制文件追加）、‘rt’（文
本文件只读）、‘wt’（文本文件只
写）、‘at’（文本文件追加）。
功能：
函数执行成功，fid中为一整数，表示文件代号；否则为–1。
（fid：
规定标准输入为0，标准输出为1，错误信息文件为2）
2、fclose函数
fclose（fid）
或fclose（'all'）
3、fprintf函数
count=fprintf（fid,'格式串',输出名表）
功能：
将输出名表中的成员依次按格式串输出到fid文件中，返回输出的字节数。
关于格式串的规定与C相同。
如%s（字符串输出）、%d（整数输出）、%10.2f（实数输出，共10个字符宽，含两位小数）等。
4、fscanf函数
[变量,count]=fscanf（fid,'格式串',长度）
功能：
从文件fid中读取指定长度（按格式串控制）的数据到变量中，count为读入字节数，若长度省略,表示整个文件。
若为[m,n]表示读入一个m行n列的矩阵到变量中。
5、fread函数
[变量，count]=fread（fid，长度）
功能：
读fid文件中的二进制数据到变量中，长度含义同fscanf函数。
6、fwrite函数
count=fwrite（fid，变量）
功能：
将变量中的全体元素按二进制形式写入fid文件中。
count为成功写入的元素个数。
7、fgetl函数与fgets函数
变量=fgetl（fid）
变量=fgets（fid）
功能：
均为从fid中读入一行，但前者读入时不含回车换行，而后者包含回车换行。
还有其它一些函数，请参阅相关书籍。
2.5一个可运行MATLAB命令的函数
格式：
eval（'字符串'）
功能：
该函数将执行宏替换：
即把字符串看成一个命令（有点类似于C中的System函数）
如：
forn=1:
3
eval（['M',num2Str（n）,'=magic（n）']）
end
执行后结果为：
M1=％1阶魔方阵
1
M2=％2阶魔方阵
13
42
M3=％3阶魔方阵
816
357
492
注意：
程序中方括号的使用，可把其中各字符子串拼接起来，也可写成：
f=['M',num2str（n）,'magic（n）']）;
eval（f）
又如：
m=5;t='1/（i-1+j）';
a=zeros（m）;
fori=1:
m
forj=1:
m
a（i,j）=eval（t）;
end
end
a
执行后结果为：
a=
1.00000.50000.33330.25000.2000
0.50000.33330.25000.20000.1667
0.33330.25000.20000.16670.1429
0.25000.20000.16670.14290.1250
0.20000.16670.14290.12500.1111
在MATLAB中还有其他类似的函数,如:
feval,evalin,assignin,evalc
2.6局部工作空间和基本工作空间
在MATLAB命令窗口中使用的工作空间为基本工作空间，在该窗口中定义的变量、非函数文件中定义的变量以及全局变量均存在于该工作空间中。
各函数文件中所定义的变量仅存在于相应的局部工作空间中，也就是说，一个函数文件执行结束后，其定义的变量也随之消失了。
函数文件之间可以通过输入、输出参数传递信息。
也可以通过使用全局变量传递信息。
global变量名表
该命令使相应变量名表中的变量成为全局变量，出现在各函数中global命令中的相同变量名将取得同一值（即全局变量是按共名原理设计的）。
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