matlab第8章M文件程序设计基础

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第8章 M文件程序设计基础8.1 8.2 8.3 8.4 M文件 数据和数据文件 程序的流程控制 程序的调试与优化

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教学目标 用交互式的方式来编写程序适用于命令行 比较简单，输入比较方便，同时处理的问 题步骤较少的情况。 当需要处理重复、复杂且容易出错的问题 时，可以进行控制流的程序设计，这就是 M文件的编程工作方式。

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教学重点 MATLAB的控制流语言 变量和函数的种类 了解程序的调试和优化

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8.1 M文件M文件是一个文本文件，它可以用任何编辑程序来建立和 编辑，而一般常用且最为方便的是使用MATLAB提供的 文本编辑器。

8.1.1 M文件的建立与打开1.建立新的M文件为建立新的M文件，启动MATLAB文本编辑器有3种方法： (1) 菜单操作。File菜单->New菜单项->M-file命令 (2) 命令操作。在MATLAB命令窗口输入命令edit (3) 命令按钮操作。

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8.1 M文件8.1.1 M文件的建立与打开2.打开已有的M文件打开已有的M文件，也有3种方法： (1) 菜单操作。File菜单->Open菜单项 (2) 命令操作。在命令窗口输入命令 edit 文件名 (3) 命令按钮操作。

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8.1 M文件8.1.2 M文件分类M文件是由MATLAB命令或函数构成的文本文 件，以.m为扩展名，故称为M文件。 M文件可以根据调用方式的不同分为两类：命令 文件(Script File)和函数文件(Function File)。

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8.1 M文件8.1.2 M文件分类1、命令文件命令文件是命令和函数语句的组合，不需要任 何说明与定义，执行命令文件不需要输入参数， 也没有输出参数，自动按顺序执行命令文件中 的语句，处理的变量为工作空间变量，命令文 件结束后，这些变量仍然保存在工作空间中， 直到被清除或退出MATLAB为止。

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例:建立一个命令文件将变量a,b的值互换，然后 运行该命令文件。 首先建立命令文件并以文件名exch.m存盘： clear; a=1:10; b=[11,12,13,14;15,16,17,18]; c=a;a=b;b=c; a b 然后在MATLAB的命令窗口中输入exch,将会 执行该命令文件。

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8.1 M文件8.1.2 M文件分类2、函数文件函数文件的基本格式： 函数声明行 H1行(用%开头的注释行) 在线帮助文本(用%) 编写和修改记录(用%) 函数体function [s,p]=circle(r) %CIRCLE calculate the area and % r 圆半径 % s 圆面积 % p 圆周长 %2006年2月30日编 s=pi*r*r; p=2*pi*r;perimeter of a circle of radii r

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8.1 M文件8.1.2 M文件分类2、函数文件说明：(1) 函数声明行以“function”引导，是M函数文件必须有 的；

函数声明行的格式： function [输出变量列表] = 函数名(输入变量列表)(2) H1行通常包含大写的函数文件名，可以提供给help和 lookfor关键词查询使用； (3) 在线帮助文本通常包含函数输入输出变量的含义、格 式说明； (4) 编写和修改记录一般在空一行后，记录

作者、日期和 版本记录，用于软件档案管理。 (5) 函数体由MATLAB的命令或者通过流程控制结构组织 的命令组成。通过函数体实现函数的功能。

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8.1 M文件8.1.2 M文件分类2、函数文件函数文件的特点：1) 文件的第一行总是用“function”来声明函数；可以接

受输入参数，也可以返回参数。 2) 函数文件在运行过程中产生的变量都存放在函数本身的 工作空间；处理的变量为函数内部的局部变量，结束函数 文件结束运行后，同时函数工作空间的变量就被清除； 3) 常用于需要反复调用并不断改变参数的场合。 4) 一般情况下不能靠键入文件名运行，需要由其他语句调 用。 **注意：命令文件与函数文件的比较(书中P187表8-1)

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例:建立一个函数文件将变量a,b的值互换，然后 运行该文件。 首先建立函数文件fexch.m: function [a,b]=fexch(a,b) c=a;a=b;b=c; 然后在MATLAB的命令窗口调用该函数文件： clear; x=1:10; y=[11,12,13,14;15,16,17,18]; [x,y]=fexch(x,y)

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8.2 数据文件8.2.1 数据文件分类MATLAB允许接受的数据文件大致可以分为以下 几类：(1)以.mat为扩展名的二进制数据文件。可以由save和load 命令直接存取。 (2)以.txt,.dat等为扩展名的ASCII码数据文件。也可以由 save和load命令直接存取。 (3)以.bmp,.jpg,.tif等为扩展名的图像文件。主要用于图形 图像处理。图像文件使用imread和imwrite命令读入和 存储。 (4)以.wav为扩展名的声音文件。使用wavread和wavwrite 命令读入和存储。

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8.2 数据文件8.2.2 数据输入向导MATLAB操作桌面的File菜单下——数据输入向导 (ImportWizard),用于将各种类型数据文件中的数 据导入工作空间。在向导窗口中可以预览数据、选择 变量。

介绍几种不同类型数据的导入： .mat数据文件 ASCII码数据文件 图像数据文件 声音数据文件

视频数据文件

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8.2 数据文件8.2.3 数据的读取与存储1、save的使用 save函数将MATLAB工作空间中的变量存入磁盘。 2、load的使用 load函数用于将磁盘文件中的数据调入工作空间。 它们主要针对.mat,.dat,.txt文件。

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8.3 程序的流程控制8.3.1 顺序结构1.数据的输入从键盘输入数据，则可以使用input函数来进行， 该函数的调用格式为： A=input(提示信息，选项); 其中提示信息为一个字符串，用于提示用户输 入什么样的数据。

如果在input函数调用时采用's'选项，则允许 用户输入一个字符串。例如，想输入一个人的 姓名，可采用命令：xm=input('What''s your name?','s');

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8.3 程序的流程控制8.3.1 顺序结构2.数据的输出 MATLAB提供的命令窗口输出函数主要有disp函 数，其调用格式为： disp(输出项) 其中输出项既可以为字符串，也可以为矩阵。

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例：求一元二

次方程ax2 +bx+c=0的根。 程序如下： a=input('a=?'); b=input('b=?'); c=input('c=?'); d=b*b-4*a*c; x=[(-b+sqrt(d))/(2*a),(-b-sqrt(d))/(2*a)]; disp(['x1=',num2str(x(1)),',x2=',num2str(x(2))]);

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8.3 程序的流程控制8.3.1 顺序结构3.程序的暂停 暂停程序的执行可以使用pause函数，其调用 格式为： pause(延迟秒数) 如果省略延迟时间，直接使用pause,则将暂 停程序，直到用户按任一键后程序继续执行。 若要强行中止程序的运行可使用Ctrl+C命令。

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