MATLAB函數(shù)

2022-01-13 11:57 更新

在MATLAB中,函數(shù)定義在單獨(dú)的文件。函數(shù)和函數(shù)的文件名應(yīng)該是相同的。

函數(shù)是一起執(zhí)行任務(wù)的一組語句。

函數(shù)在自己的工作空間進(jìn)行操作,被稱為本地工作區(qū),獨(dú)立的工作區(qū);在 MATLAB 命令提示符訪問,這就是所謂的基礎(chǔ)工作區(qū)的變量。

函數(shù)可以接受多個輸入?yún)?shù)和可能返回多個輸出參數(shù)。

函數(shù)語句的語法是:

function [out1,out2, ..., outN] = myfun(in1,in2,in3, ..., inN)

詳細(xì)例子

下述有個 mymax 函數(shù),它需要五個數(shù)字作為參數(shù)并返回最大的數(shù)字。

建立函數(shù)文件,命名為 mymax.m 并輸入下面的代碼:

function max = mymax(n1, n2, n3, n4, n5)
%This function calculates the maximum of the
% five numbers given as input
max =  n1;
if(n2 > max)
    max = n2;
end
if(n3 > max)
   max = n3;
end
if(n4 > max)
    max = n4;
end
if(n5 > max)
    max = n5;
end

每個函數(shù)的第一行要以 function 關(guān)鍵字開始。它給出了函數(shù)的名稱和參數(shù)的順序。

在我們的例子中,mymax 函數(shù)有5個輸入?yún)?shù)和一個輸出參數(shù)。

注釋行語句的功能后提供的幫助文本。這些線條打印,當(dāng)輸入:

help mymax

MATLAB執(zhí)行上述語句,返回以下結(jié)果:

This function calculates the maximum of the
 five numbers given as input

可以調(diào)用該函數(shù):

mymax(34, 78, 89, 23, 11)

MATLAB執(zhí)行上述語句,返回以下結(jié)果:

ans =
    89

MATLAB匿名函數(shù)

一個匿名的函數(shù)就像是在傳統(tǒng)的編程語言,在一個單一的 MATLAB 語句定義一個內(nèi)聯(lián)函數(shù)。

它由一個單一的 MATLAB 表達(dá)式和任意數(shù)量的輸入和輸出參數(shù)。

在MATLAB命令行或在一個函數(shù)或腳本可以定義一個匿名函數(shù)。

這種方式,可以創(chuàng)建簡單的函數(shù),而不必為他們創(chuàng)建一個文件。

建立一個匿名函數(shù)表達(dá)式的語法如下:

f = @(arglist)expression

詳細(xì)例子

在這個例子中,我們將編寫一個匿名函數(shù) power,這將需要兩個數(shù)字作為輸入并返回第二個數(shù)字到第一個數(shù)字次冪。

在MATLAB中建立一個腳本文件,并輸入下述代碼:

power = @(x, n) x.^n;
result1 = power(7, 3)
result2 = power(49, 0.5)
result3 = power(10, -10)
result4 = power (4.5, 1.5)

運(yùn)行該文件時,顯示結(jié)果:

result1 =
   343
result2 =
     7
result3 =
   1.0000e-10
result4 =
    9.5459

主要函數(shù)和子函數(shù)

在一個文件中,必須定義一個匿名函數(shù)以外的任何函數(shù)。每個函數(shù)的文件包含一個必需的主函數(shù)和首先出現(xiàn)的任何數(shù)量的可選子函數(shù),在主要函數(shù)之后使用。

主要函數(shù)可以調(diào)用的文件,它定義之外,無論是從命令行或從其他函數(shù),但子功能不能被稱為命令行或其他函數(shù),外面的函數(shù)文件。

子功能可見函數(shù)內(nèi)的文件,它定義它們的主要函數(shù)和其他函數(shù)。

詳細(xì)例子

我們寫一個 quadratic 函數(shù)來計(jì)算一元二次方程的根。

該函數(shù)將需要三個輸入端,二次系數(shù),線性合作高效的和常數(shù)項(xiàng),它會返回根。 

函數(shù)文件 quadratic.m 將包含的主要 quadratic 函數(shù)和子函數(shù) disc 來計(jì)算判別。

在MATLAB中建立一個函數(shù)文件 quadratic.m 并輸入下述代碼:

function [x1,x2] = quadratic(a,b,c)
%this function returns the roots of 
% a quadratic equation.
% It takes 3 input arguments
% which are the co-efficients of x2, x and the 
%constant term
% It returns the roots
d = disc(a,b,c); 
x1 = (-b + d) / (2*a);
x2 = (-b - d) / (2*a);
end % end of quadratic

function dis = disc(a,b,c) 
%function calculates the discriminant
dis = sqrt(b^2 - 4*a*c);
end % end of sub-function

可以從命令提示符調(diào)用上述函數(shù)為:

quadratic(2,4,-4)

MATLAB執(zhí)行上面的語句,返回以下結(jié)果:

ans =
    0.7321

MATLAB嵌套函數(shù)

在這個機(jī)體內(nèi)另一個函數(shù),可以定義函數(shù)。這些被稱為嵌套函數(shù)。

嵌套函數(shù)包含任何其他函數(shù)的任何或所有的組件。

嵌套函數(shù)被另一個函數(shù)的范圍內(nèi)定義他們共享訪問包含函數(shù)的工作區(qū)。

嵌套函數(shù)的語法如下:

function x = A(p1, p2)
...
B(p2)
   function y = B(p3)
   ...
   end
...
end

詳細(xì)例子

我們重寫前面例子的 quadratic 函數(shù),但是,這一次的 disc 函數(shù)將是一個嵌套函數(shù)。 

在MATLAB中建立一個函數(shù)文件 quadratic2.m,并輸入下述代碼:

function [x1,x2] = quadratic2(a,b,c)
function disc  % nested function
d = sqrt(b^2 - 4*a*c);
end % end of function disc
disc;
x1 = (-b + d) / (2*a);
x2 = (-b - d) / (2*a);
end % end of function quadratic2

可以從命令提示符調(diào)用上面的函數(shù)為:

quadratic2(2,4,-4)

MATLAB執(zhí)行上面的語句,返回以下結(jié)果:

ans =
    0.7321

MATLAB私有函數(shù)

一個私有函數(shù)是一個主要的函數(shù),是只看得見一組有限的其它函數(shù)。

如果不想公開的執(zhí)行的一個函數(shù),可以創(chuàng)建私有函數(shù)。

私有函數(shù)駐留特殊的名字私人的子文件夾中。

他們是可見的,只有在父文件夾的函數(shù)。

詳細(xì)例子

重寫 quadratic 函數(shù)。然而,這時計(jì)算??的判別式 disc 函數(shù),是一個私有函數(shù)。

在MATLAB中建立一個子文件夾命名為私人工作目錄。它存儲在以下函數(shù)文件 disc.m:

function dis = disc(a,b,c) 
%function calculates the discriminant
dis = sqrt(b^2 - 4*a*c);
end % end of sub-function

在工作目錄,創(chuàng)建一個函數(shù) quadratic3.m ,輸入下述代碼:

function [x1,x2] = quadratic3(a,b,c)
%this function returns the roots of 
% a quadratic equation.
% It takes 3 input arguments
% which are the co-efficients of x2, x and the 
%constant term
% It returns the roots
d = disc(a,b,c); 
x1 = (-b + d) / (2*a);
x2 = (-b - d) / (2*a);
end % end of quadratic3

可以從命令提示符調(diào)用上面的函數(shù)為:

quadratic3(2,4,-4)

MATLAB執(zhí)行上面的語句,返回以下結(jié)果:

ans =
    0.7321

MATLAB全局變量

全局變量可以由一個以上的函數(shù)共享。對于這一點(diǎn),需要將變量聲明為global ,就可以在所有的函數(shù)可使用。

如果想訪問該變量。從基工作區(qū),然后在命令行聲明的變量。

全局聲明必須出現(xiàn)在變量中。實(shí)際上是使用功能。這是一個很好的做法是使用大寫字母為全局變量的名稱,以區(qū)別于其他變量。

詳細(xì)例子

創(chuàng)建一個函數(shù)文件名為 average.m ,輸入下述代碼:

function avg = average(nums)
global TOTAL
avg = sum(nums)/TOTAL;
end

在MATLAB中建立一個腳本文件,輸入下面的代碼:

global TOTAL;
TOTAL = 10;
n = [34, 45, 25, 45, 33, 19, 40, 34, 38, 42];
av = average(n)

運(yùn)行該文件,顯示以下結(jié)果:

av =
   35.5000


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