第三章Matlab软件的程序设计.ppt

第三章之Matlab软件的程序设计 概述 主要介绍如下几个方面的内容： （1）M文件的功能和特点； （2）编制M文件和M函数文件的基本方法和重要步骤； （3）Matlab软件中流程的控制方法、语句格式和应用方法； （4）典型编程实例的分析与讲解； （5）导入与导出数据的基本方法。 经过本章的学习，读者将能够较为容易地使用Matlab语言编程，同时，也为以后各章的深入学习和理解打下基础。 §3-1 M文件介绍 从形式上讲：Matlab程序文件是一个ASCII码文件（标准的文本文件），扩展名为.m，它包括了Matlab语言代码，因此被称为M文件； 从特征上讲：Matlab与Basic语言一样，都是解释性编程语言； 从功能上讲：M文件大大扩展了Matlab的能力。Mathworks公司推出的一系列工具箱（Toolbox）就是明证。 求解三元函数的极值举例 （function f = solve_1 (v) %求解三元函数的极值 x = v(1); y = v(2); z = v(3); %首先定义起始点：x，y，z f = x.^2 + 2.5*sin(y) - z^2*x^2*y^2; v = [-0.6, -1.2, 0.135]; a = fminsearch( solve_1,v) f = a(1).^2 + 2.5*sin(a(2)) - a(3)^2*a(2)^2*a(1)^2 M函数文件的构成与特点 函数定义行(Function define line) 函数定义行，它表明该M文件包含一个函数，并且定义函数名、输入和输出参数。本例的第一句为“function f = solve_1 (v)”，就是函数solve_1的定义行，其中function为关键字，f为输出参数，solve_1为函数名，v为输入参数。 H1行(H1 Line) 顾名思义，H1行就是指帮助信息的第—行，在文件中的位置是第二行。这一行应该反映该M文件概括性的信息，是该M文件非常重要的信息，在Matlab命令窗口中键入lookfor（查找）命令语句时，便有哪些信誉好的足球投注网站和显示该行内容。 帮助正文(Help Text) 从H1行到第一个非注释性之间的注释为帮助正文，对文件查询帮助信息时，将显示H1行和帮助正文。例如：在Matlab命令窗口中键入以下语句： help solve_1 屏幕上显示为： 求解三元函数的极值 首先定义起始点：x，y，z 函数体(Function Body) 函数体包含了所有执行计算和赋值输出参数的Matlab代码。它可以是调用函数、流程控制、交互式输入／输出、计算、赋值、注释等内容。 注释(Comments) 注释语句以百分号(%)开头，它可以出现在M文件的任何地方，用户也可以在一行代码的后面加注解语句。 M函数文件的命名 规则 （1）Matlab对函数名的限制和对变量名的限制相同，Matlab只识别名字的前31个字符； （2）函数名必须以字母开头，其余的字符可以是字母、数字和下划线，有些操作系统可能会限制函数名的长度； （3）函数的文件名一般应该与函数名相同，即由函数名加上后缀“.m”组成； （4）当函数的文件名和函数定义行的函数名不一样时，Matlab将忽略函数名而确认文件名。不过最好将它们统一，以免出错。 §3-2 Matlab的流程控制语句 在Matlab里面一共有8种流程控制语句： （1）if语句，条件选择结构。其关键字包括if、else和elseif； （2）switch语句，也是条件选择结构。其关键字包括switch、case和otherwise； （3）while语句，循环执行—组语句，执行次数不确定，而是决定于一些逻辑条件； （4）for语句，循环执行一组语句，执行次数确定； （5）continue语句，直接进行下一次循环，不执行本次循环体余下的语句； （6）break语句，结束循环； （7）try和catch语句，运行过程中遇到错误则改变流程控制； （8）return语句，中断当前函数的运行，返回到上级调用函数。 if语句 if语句（if-else-end）用于选择结构，最简单的调用格式为： if expression statements elseif expression statements else statements end for循环语句 for语句—般用于循环次数确定的循环结构，它的调用格式如下： for variable = expr, statement, ..., statement end for index=start:incresement:end state