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第2章 MATLAB程序设计


第2章 MATLAB程序设计
2.2 程序流程语句
一、if语句
1.单分支if语句
最简单的选择结构语句,其基本格式为: if 表达式 语句组 end 说明:表达式多为关系或逻辑表达式。如果表达式为真(非零), 就执行if和end之间的语句组,然后再执行end之后的语句;如果 表达式为假(零),就直接执行end之后的语句。
3.文本编辑器的调试功能
(1)设置断点 设置断点是高级语言中程序调试的重要手段之一,断点是在程 序特定位置设置的中断点,当程序运行至断点处时会暂停运行, 此时可通过检查相关变量的内容等方法确定程序的运行是否正确。 图中的红色菱形点即为设置的断点。
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(2)Debug菜单 1)Step:单步执行。每单击一次,程序运行一次,但不 进入函数。 2)Step in:单步运行。遇到函数时进入函数内,仍单步 运行。 3)Step out:停止单步运行。如果是在函数中,跳出函 数;如果不在函数中,直接运行到下一个断点处。 4)Save and Run:存储文件并从第1行开始执行程序, 当遇到第1个断点时暂停运行,并变为Continue;单击 〈F5〉或【Continue】则继续运行。 5)Go Until Cursor:从当前位置运行到光标所在的位置。
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4.打开已有的M文件 打开已有的M文件,也有三种方法: 1)菜单操作:单击操作桌面或文本编辑器的File → Open…选项,则打开Open或Open File窗口,再选择 要打开的文件; 2)命令操作:在命令窗口输入命令edit <文件名>,回车 后则打开指定的M文件。如果文件不在当前路径下, 还需在文件名前加上路径。例如打开上例的文件,可 在命令窗口的>>提示符后输入edit myfile.m; 3)命令按钮操作:单击操作桌面工具栏上的打开文件按 钮 ,则打开Open或Open File窗口,再选择要打开 的文件。
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六、其他语句
1.continue语句 continue语句用于控制for循环或while循环跳过某些执行语句,当出现 continue语句时,则跳过循环体中所有剩余的语句,继续下一次循环,即 结束本次循环。 2.break语句 break语句用于终止for循环和while循环的执行。当遇到break语句时,则退 出循环体,继续执行循环体外的下一个语句,即中止循环。在嵌套循环中, break往往存在于内层的循环中。 3.try语句 MATLAB从5.2版开始提供了try语句,这是一种试探性执行语句。语句格 式为: try 语句组1 catch 语句组2 end 说明: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。
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(1)函数文件名 函数文件名通常由函数名再加上扩展名.m组成,不过函数文件名与 函数名也可以不相同。 (2)注释说明 注释说明包括以下三部分内容: 1)紧随函数文件定义行之后,以%开头的第一行。这一行一般包括大 写的函数文件名和函数功能的简要描述,供lookfor关键词查询和 help在线帮助用。 2)第一行之后连续的注释行。通常包括函数输入、输出参数的含义及 调用格式说明等信息,构成全部在线帮助文本。 3)与在线帮助文本相隔一个空行的注释行。包括函数文件编写和修改 的信息,如作者、修改日期、版本等内容,用于软件档案管理。 (3)return语句 如果在函数文件中插入了return语句,则执行到该语句就结束函数 的执行,程序流程转到调用该函数的位置。
第四章
计算机网络
计算机网络技术应用
MATLAB基础及应用 第2版
主编:于润伟 朱晓慧
renshaobin523@
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本章要点 M文件的建立与调试方法 M文件的程序流程语句 函数文件的建立与调用 应用程序设计
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2.3 函数文件
一、基本结构
函数文件由function关键字引导,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 return 说明:以function开头的一行为引导行,表示该文件是一个函数文 件。函数名的命名规则与变量名相同。输入形参表是函数的输入 参数,可以有多个,用“逗号”来分隔;输出形参表为函数的输 出参数,当输出形参只有一个时,直接输入变量名而不用方括号, 多个输出形参用“逗号”来分隔。 注意:函数文件编辑结束后,不能像M文件那样单击〈F5〉或单 击Debug → Save and Run选项运行,而是要直接存盘。
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2.2.5 循环的嵌套
如果一个循环结构的循环体又包括一个循环 结构就称为循环的嵌套,或称为多重循环。任 一种循环语句的循环体部分都可以包含另一个 循环语句,多重循环嵌套的层数可以是任意的。 习惯上按照嵌套层数,分别叫做二重循环、三 重循环等。处于内部的循环叫做内循环,处于 外部的循环叫做外循环。在设计多重循环时, 要特别注意内、外循环之间的关系,以及语句 放置次序,不要搞错。
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2.文本编辑器的编辑功能
(1)Go To... 当选定Go To...选项时,弹出如图2-2所示的对话框,输入行号 单击【OK】后,光标自动移到指定的行上,并将该行作为当前行。
(2)Set/Clear Bookmark
该选项为“设置或清除书签”。
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三、参数的可调性
MATLAB在函数调用上有一个与一般高级语言不同之处,就是 函数所传递参数数目的可调性。凭借这一点,一个函数可完成多 种功能。在调用函数时,MATLAB用两个永久变量nargin和 nargout分别记录调用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。
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四、for语句
for语句为计数循环语句,在许多情况下,循环条件是 有规律变化的,通常把循环条件初值、终值和变化步 长放在循环语句的开头,这种形式就是for语句的循环 结构。for循环的一般形式是: for 循环变量名=表达式1:表达式2:表达式3 语句体 end 说明:其中表达式1的值是循环变量的初值,表达式2 的值是循环步长,表达式3的值是循环变量的终值。初 值、步长和终值可以取整数、小数、正数和负数,步 长可以缺省,缺省值为1。
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三、while语句
while语句是条件循环语句,在条件(多为关系表达式) 控制下重复执行,直到条件不成立为止。while循环的 一般形式是: while 表达式 语句体 end 说明:先计算表达式的值,如果非零,语句体就执行一 次;执行完毕再次计算表达式的值,如果仍然非零, 语句体就再执行一次;如此循环,直到表达式的值为 零。如果表达式的值总是非零,该循环将无休止地进 行(即死循环),程序设计时一定要避免。
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二、M文件的调试
1.直接调试法 1)如果在错误信息中指出了出错的行号,可先根据错误信息检查该 语句是否存在语法错误或运行中变量尺寸不一致等情况。 2)检查所调用函数或命令的拼写是否正确,括号(包括方括号和圆 括号)是否配对,各种流程控制语句是否匹配(如for与end、 while与end、switch与end等)。 3)检查所调用的函数或载入的数据文件是否在当前目录或搜索路径 上。 4)将重点怀疑的命令行后的分号删除,使得计算结果能够实时地显 示在屏幕上,作为查错的依据,根据显示的结果判断问题的所在。 5)如果怀疑某个函数文件有问题,可以在该函数文件的函数定义行 前加“%”,使其函数体成为命令文件(因为命令文件中的变量存 储在工作空间中,可以在工作空间窗口和数组编辑器观察修改), 调好后再改回函数文件。
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四、全局变量
全局变量的作用域是整个MATLAB工作空间,即全程 有效,所有的函数都可以对其进行存取和修改,因此 定义全局变量是函数间传递信息的一种手段。在函数 文件里,全局变量的定义语句应放在变量使用之前, 为了便于了解所有的全局变量,一般把全局变量的定 义语句放在文件的前部。定义全局变量的方法是使用 global函数,格式为: global 变量名 全局变量名多用大写字母,并有选择地以首次出现的 M文件的名字开头,这样,可把多个全局变量之间不 必要的互作用减至最小。
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2.双分支if语句 前面提供的单分支if语句只能处理较简单的条件,功能 不全面。为此MATLAB还提供了双分支if语句结构。其 基本格式为: if 表达式 语句组1 else 语句组2 end 说明:如果表达式为真(非零),则执行语句组1,再 执行end后面的语句;如果表达式假(为零),则先执 行语句组2,再执行end后面的语句。
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3.多分支if语句
当有三个或更多的选择时,可采用if语句的嵌套,也可以采用多分 支if语句。其基本格式为: 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 说明:先判断表达式1的值,若为真,则执行语句组1,执行完语句 组1后,跳出该选择结构,继续执行end 后的语句;当表达式1的值 为假时,跳过语句组1,进而判断表达式2,若为真,则执行语句组 2,然后继续执行end 后的语句;如果表达式2的值也为假,则跳过 语句组2,继续判断表达式3,如此下去,若所有表达式都为假 ,则 执行else后的语句组n+1,再执行end 后的语句。else语句可以缺省。
2.1 M文件
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