matlab函數(shù)文件和腳本文件

1、第五章第五章腳本文件和函數(shù)文件腳本文件和函數(shù)文件本節(jié)內(nèi)容n 掌握腳本文件和函數(shù)文件的區(qū)別n掌握函數(shù)文件的編寫和調(diào)用n掌握M文件的調(diào)試方法n掌握文件的打開和關(guān)閉1 M文件-腳本文件 腳本文件只是一串按照用戶意圖排列而成腳本文件只是一串按照用戶意圖排列而成的的MATLAB指令集合，即只是簡單命令的疊指令集合，即只是簡單命令的疊加。它沒有輸入?yún)?shù)，也沒有輸出參數(shù)。加。它沒有輸入?yún)?shù)，也沒有輸出參數(shù)。 它運(yùn)行后產(chǎn)生的變量都是全局變量，均駐它運(yùn)行后產(chǎn)生的變量都是全局變量，均駐留在留在workspace中。中。只要用戶不使用指令只要用戶不使用指令clear加以清除，或加以清除，或MATLAB指令窗不關(guān)閉，

2、這些指令窗不關(guān)閉，這些變量將一直保存在基本工作空間中。變量將一直保存在基本工作空間中。例例:計(jì)算小于任意自然數(shù)計(jì)算小于任意自然數(shù)n的的fibonnaci數(shù)。數(shù)。運(yùn)行文件運(yùn)行文件(F5/Debug|Run(F5/Debug|Run）函數(shù)文件 函數(shù)文件是一種特殊類型的運(yùn)行在自己獨(dú)立的工作空間的M文件，通過輸入形參表接收數(shù)據(jù)，通過輸出形參返回結(jié)果到調(diào)用文件。function function 輸出形參表輸出形參表=fnamefname( (輸入形參表輸入形參表) )% H1% H1注釋行注釋行% % 其他注釋行其他注釋行 （可執(zhí)行代碼）（可執(zhí)行代碼）(return)(return)以function

3、開頭的一行為引導(dǎo)行，是函數(shù)定義語句，表示該M文件是一個(gè)函數(shù)文件。幫助文本的首行（H1行）：用于help幫助使用和lookfor搜索幫助文本：指H1行之后到函數(shù)體之前的注釋行。包括函數(shù)的意義、各參數(shù)的意義、調(diào)用格式以及程序的作者、日期等。函數(shù)體是函數(shù)的執(zhí)行代碼，是文件主要部分。注釋：以%開頭，可出現(xiàn)在程序中任意一行，用綠色表示。編譯時(shí)會(huì)被忽略，不會(huì)影響程序運(yùn)行速度。例：編寫函數(shù)計(jì)算兩點(diǎn)之間的距離。例：編寫函數(shù)計(jì)算兩點(diǎn)之間的距離。l當(dāng)函數(shù)的輸出參數(shù)多于一個(gè)時(shí)，應(yīng)該用當(dāng)函數(shù)的輸出參數(shù)多于一個(gè)時(shí)，應(yīng)該用方括號(hào)方括號(hào)括起來，并以括起來，并以逗號(hào)隔開逗號(hào)隔開；l傳遞給函數(shù)的變量不必與函數(shù)定義行中的參數(shù)傳遞

4、給函數(shù)的變量不必與函數(shù)定義行中的參數(shù)同名；同名；l函數(shù)和文件的命名規(guī)則與變量命名規(guī)則相同；函數(shù)和文件的命名規(guī)則與變量命名規(guī)則相同；l若保存的文件名與函數(shù)名不同，則在若保存的文件名與函數(shù)名不同，則在調(diào)用時(shí)必調(diào)用時(shí)必須使用文件名須使用文件名。l建議：函數(shù)名與文件名應(yīng)一致建議：函數(shù)名與文件名應(yīng)一致(系統(tǒng)默認(rèn)系統(tǒng)默認(rèn))注意事項(xiàng)l函數(shù)文件運(yùn)行時(shí)，函數(shù)文件運(yùn)行時(shí)，MATLAB會(huì)專門為其開辟會(huì)專門為其開辟一一臨時(shí)工作空間臨時(shí)工作空間（函數(shù)空間），所有變量都（函數(shù)空間），所有變量都存放于此。文件運(yùn)行完畢后，該臨時(shí)空間以存放于此。文件運(yùn)行完畢后，該臨時(shí)空間以及所有中間變量就立即被清除；及所有中間變量就立即被清除

5、；l函數(shù)空間隨函數(shù)文件的調(diào)用而產(chǎn)生，隨調(diào)用函數(shù)空間隨函數(shù)文件的調(diào)用而產(chǎn)生，隨調(diào)用而結(jié)束；而結(jié)束；l函數(shù)文件的變量除特別聲明外均是局部變量函數(shù)文件的變量除特別聲明外均是局部變量函數(shù)運(yùn)行-調(diào)用 注：1）函數(shù)調(diào)用時(shí)，先將實(shí)參傳遞給相應(yīng)的形參，實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞，然后再執(zhí)行函數(shù)的功能。2）各實(shí)參出現(xiàn)的順序、個(gè)數(shù)應(yīng)與形參定義的順序和個(gè)數(shù)一致，否則會(huì)出錯(cuò)。函數(shù)文件運(yùn)行不能選中菜單Run，而是調(diào)用。 輸出實(shí)參表輸出實(shí)參表 函數(shù)名（輸入實(shí)參表）函數(shù)名（輸入實(shí)參表）n 函數(shù)調(diào)用的一般格式腳本文件和函數(shù)文件的區(qū)別n相同：擴(kuò)展名都是.m，可用文件編輯器編寫n不同：1）腳本文件無輸入、輸出參數(shù) ； 2）函數(shù)文件與指令空間只

6、能通過輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)通信，中間變量不出現(xiàn)； 3）腳本文件產(chǎn)生的變量都是全局變量，存放在基本工作空間中；而函數(shù)文件產(chǎn)生的中間變量存放在臨時(shí)工作空間中，它隨函數(shù)的調(diào)用結(jié)束而刪除； 4）運(yùn)行方式不同。1)以以ffib.m為名存盤為名存盤2)MATLAB命令窗口輸入命令：命令窗口輸入命令： ffib(1000)即可求小于即可求小于1000的的Fibonacci數(shù)。數(shù)。例例:編寫函數(shù)求小于任意自然數(shù)編寫函數(shù)求小于任意自然數(shù)n的的fibonnaci數(shù)。數(shù)。遞歸調(diào)用：函數(shù)調(diào)用其本身function f=factor(n) if n提示符），用戶可以查看工作區(qū)中的變量，也可改變變量的值。當(dāng)輸入return

7、指令時(shí)返回程序，繼續(xù)運(yùn)行。調(diào)試方法n 程序的暫停：采用pause函數(shù)可以暫停程序，直到用戶按任一鍵程序才繼續(xù)執(zhí)行。若要強(qiáng)行中止程序的運(yùn)行，可用ctrl+c。n return：結(jié)束所在函數(shù)的執(zhí)行，把控制權(quán)轉(zhuǎn)至主調(diào)函數(shù)或指令窗。否則，只有待整個(gè)被調(diào)函數(shù)執(zhí)行完后，才會(huì)轉(zhuǎn)出。n keyboard：將控制權(quán)交給鍵盤，用于程序的調(diào)試及在程序運(yùn)行中修改變量。n調(diào)試一個(gè)單獨(dú)的函數(shù)時(shí)，可將函數(shù)改寫為腳本文件，此時(shí)可直接對輸入?yún)?shù)賦值，然后以腳本方式運(yùn)行該M文件；n使用調(diào)試器使用調(diào)試器 可以準(zhǔn)確地找到運(yùn)行錯(cuò)誤。通過設(shè)置斷點(diǎn)可使程序運(yùn)行到某行暫停，查看和修改工作空間中的變量；也可以逐行運(yùn)行程序，對執(zhí)行流程進(jìn)行完全監(jiān)

8、控。調(diào)試器Debug 它可幫助用戶正確地找到程序出錯(cuò)的位置，其常和端點(diǎn)breakpoint配合使用。n 調(diào)試手段有：設(shè)置斷點(diǎn)、跟蹤和觀察變量DebugDebug菜單項(xiàng)菜單項(xiàng)lStepStep（F10F10）：單步執(zhí)行語句，對于函）：單步執(zhí)行語句，對于函數(shù)調(diào)用可將此函數(shù)一次執(zhí)行完畢數(shù)調(diào)用可將此函數(shù)一次執(zhí)行完畢lStep InStep In（F11F11）：單步執(zhí)行語句，遇到）：單步執(zhí)行語句，遇到函數(shù)時(shí)則進(jìn)入函數(shù)體內(nèi)單步執(zhí)行函數(shù)時(shí)則進(jìn)入函數(shù)體內(nèi)單步執(zhí)行l(wèi)Step OutStep Out（shift+F11shift+F11）：從函數(shù)體內(nèi)）：從函數(shù)體內(nèi)運(yùn)行到函數(shù)體外，即從當(dāng)前位置運(yùn)行到運(yùn)行到函數(shù)體外

9、，即從當(dāng)前位置運(yùn)行到調(diào)用函數(shù)語句的下一條語句調(diào)用函數(shù)語句的下一條語句lRunRun（F5F5）：從頭開始執(zhí)行程序，直到遇到一）：從頭開始執(zhí)行程序，直到遇到一個(gè)端點(diǎn)或程序結(jié)束；個(gè)端點(diǎn)或程序結(jié)束；lRun to CursorRun to Cursor：從當(dāng)前位置運(yùn)行到光標(biāo)處；：從當(dāng)前位置運(yùn)行到光標(biāo)處；lExit Debug ModeExit Debug Mode：退出調(diào)試工具，同時(shí)結(jié)束：退出調(diào)試工具，同時(shí)結(jié)束調(diào)試過程和程序運(yùn)行過程調(diào)試過程和程序運(yùn)行過程。lSet/Clear BreakpointsSet/Clear Breakpoints（F12F12）：設(shè)置或清）：設(shè)置或清除光標(biāo)所在行的斷點(diǎn)除光

10、標(biāo)所在行的斷點(diǎn)lClear all BreakpointsClear all Breakpoints：清除所有斷點(diǎn)：清除所有斷點(diǎn)調(diào)試方法步驟n 設(shè)置斷點(diǎn)：選中要設(shè)置的語句，用快捷鍵F12或用工具條上的大紅點(diǎn)或點(diǎn)擊菜單set breakpoint注：斷點(diǎn)設(shè)置后，在窗口左邊框上的大紅圓點(diǎn)注：斷點(diǎn)設(shè)置后，在窗口左邊框上的大紅圓點(diǎn)表示，非常醒目。表示，非常醒目。n設(shè)置斷點(diǎn)后，點(diǎn)擊菜單Debug|Run，程序便處在調(diào)試狀態(tài)。而后程序會(huì)自動(dòng)在斷點(diǎn)處暫停，此時(shí)左邊框上的對應(yīng)位置會(huì)出現(xiàn)一個(gè)綠色箭頭指示被中斷的語句。n單步執(zhí)行各語句：此時(shí)可查看各變量的內(nèi)容，以判斷程序流程是否正確。n退出調(diào)試工具：選中菜單exi

11、t debug moden清除斷點(diǎn)：與設(shè)置方法相同。因因collatz.m程序需要輸入程序需要輸入?yún)?shù)參數(shù)n，故查看輸出結(jié)果不，故查看輸出結(jié)果不能用能用Run命令，而需在指命令，而需在指令窗中輸入令窗中輸入collatz(5)6.5 程序的優(yōu)化n 避免使用循環(huán)（向量化編程） 要盡可能地使用向量或矩陣編程，而不是像在其他語言中對向量或矩陣的元素編程。這樣，不僅可以使程序較短，而且能大大提高運(yùn)行速度。要求：編程者須熟悉數(shù)組運(yùn)算和要求：編程者須熟悉數(shù)組運(yùn)算和MATLABMATLAB的指令的指令n 數(shù)組的預(yù)定義 數(shù)組空間預(yù)配置可提高運(yùn)行速度（對高階矩陣的影響尤為明顯）以及內(nèi)存的利用率，否則數(shù)組多次擴(kuò)維

12、會(huì)增加內(nèi)存的碎片。 clear vr=0.89, 1.20, 3.09, 4.27, 3.62, 7.71, 8.99, 7.92, 9.70, 10.41; ir=0.028,0.040,0.100,0.145,0.118,0.258,0.299,0.257,0.308,0.345; L=length(vr) %計(jì)算數(shù)組的長度計(jì)算數(shù)組的長度 for k=1:L r(k)=vr(k)/ir(k); %根據(jù)各測量點(diǎn)計(jì)算電阻根據(jù)各測量點(diǎn)計(jì)算電阻 end sr=0; for k=1:L sr=sr+r(k); %計(jì)算所有電阻之和計(jì)算所有電阻之和 end rm=sr/L 計(jì)算電阻平均值計(jì)算電阻平均值例：根據(jù)測得的一組電壓、電流值計(jì)算平均電阻值。例：根據(jù)測得的一組電壓、電流值計(jì)算平均電阻值。 clear vr=0.89, 1.20, 3.09, 4.27, 3.62, 7.71, 8.99, 7.92, 9.70, 10.41; ir=0.028,0.040,0.100,0.145,