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第七章M文件和面向对象编程脚本；函数；函数句柄的创建和使用；程序调试和剖析；数据结构（类、对象）；重载和继承；面向对象编程内容：7.1入门通过M脚本文件，画出下列分段函数所表示的曲面。15457.0117575.015

457.0),(215.175.375.0216215.175.375.02112122212212122xxexxexxexxpxxxxxxxxa=2;b=2;clf;x=-a:0.2:a;y=-b:0.

2:b;fori=1:length(y)forj=1:length(x)ifx(j)+y(i)>1z(i,j)=0.5457*exp(-0.75*y(i)^2-3.75*x(j)^2-1.5*x(j))

;elseifx(j)+y(i)<=-1z(i,j)=0.5457*exp(-0.75*y(i)^2-3.75*x(j)^2+1.5*x(j));elsez(i,j)=0.7575*exp(-y(i)^2-6*x(j)^2);endenden

daxis([-a,a,-b,b,min(min(z)),max(max(z))]);colormap(flipud(winter));surf(x,y,z);7.2MATLAB控制流7.2.1for循环

结构语法形式：forx=array(commands)endfori=1:10;x(i)=i;end;7.2.2while循环结构语法形式：whileexpression(commands)endi=

1;whilei<10;x(i)=i;i=i+1;end;a=0;fa=-Inf;b=3;fb=Inf;whileb-a>eps*bx=(a+b)/2;fx=x^3-2*x-5;ifsign(fx)==sig

n(fa)a=x;fa=fx;elseb=x;fb=fx;endendx7.2.3if-else-end分支（1）if表达式执行语句end功能：如果表达式的值为真，就执行语句，否则执行end后面的语句。（2）if表达式执行语句1else执行语句2end功能：如果表达式的值为真，就执行语句1

，否则执行语句2。（3）if表达式1执行语句1elseif表达式2执行语句2else语句nend功能：如果表达式1的值为真，就执行语句1，然后跳出if执行语句；否则判断表达式2，如果表达式2的值为真，就执行语句2，然后跳出if执行语句.否则依此类推，一直进行下去。如果所有的表达式的值都为假，就执

行end后面的语句。7.2.4switch-case结构Switch语句的形式为：switch表达式case常量表达式1语句块1case常量表达式2语句块2case{常量表达式n，常量表达式n+1，…}语句块notherwise语句块n+1end功能：switch语句后面的表达式可以

为任何类型；每个case后面的常量表达式可以是多个，也可以是不同类型；与if语句不同的是，各个case和otherwise语句出现的先后顺序不会影响程序运行的结果。例:编一个转换成绩等级的函数文件，其中成绩等级转换标

准为考试成绩分数在[90，100]分显示优秀；在[80，90)分显示良好；在[60，80)分显示及格；在[0，60)分显示不及格。functionresult=ff(x)n=fix(x/10);switchncase{9,10}disp('优秀')

case8disp('良好')case{6,7}disp('及格')otherwisedisp('不及格')end语法结构try（commands1）catch（commands2）end说明：只有当matlab在执行组命令1时出现了错误后，组命令2才会被执行可调用lasterr函数查询

出错原因当执行组命令2时又出错，matlab将终止该结构7.2.5try-catch结构例对(3×3)魔方阵的行进行援引，当“行下标”超出魔方阵的最大行数时，将改向对最后一行的援引，并显示“出错”警告。clear,N=4;A=magic(3);tryA_N=A(N,:)catchA_end=A

(end,:)endlasterr7.2.6控制程序流的其它常用指令1return指令通常，当被调函数执行完后，matlab会自动地把控制转至主调函数或者指令窗。如果在被调函数中插入了return指令，可以强制matlab结束执行该函数并把控制转

出。2input和keyboard指令（1）inputinput指令将matlab的“控制权”暂时交给用户。此后，用户通过键盘键入数值、字符串或者表达式，并经“回车”把键入内容输入工作空间，同时把“控制权”交还给matlab。格式：v=in

put(„message‟)将用户键入的内容赋给变量vv=input(„message‟,‟s‟)将用户键入的内容作为字符串赋给变量v说明：指令中‘message‟是将显示在屏幕上的字符串，是必不可少的对于第一种调用格式，用户可以输入数值、字符串、

元胞数组等各种形式的数据。对于第二种调用格式，不管键入什么，总以字符串形式赋给变量v。（2）keyboard指令当程序遇到keyboard时，matlab将“控制权”交给键盘，用户可以从键盘输入各种合法的matlab指令，只有当用户使用return指令结束输

入后，“控制权”才交还给程序。（3）pause指令pause暂停执行文件，等待用户按任意键继续。pause(n)在继续执行之前，暂停n秒（4）break指令break指令可以导致包含有该指令的while、for等指令终止。常用的警示指令：error('messa

ge')显示出错信息message，终止程序。errortrap错误发生后，程序继续执行与否的双位开关。lasterr显示matlab自动判断的最新出错原因并终止程序。warning（‘message‟）显示警告信息message，程序继续运行。lastwarn显示

matlab自动给出的最新警告，程序继续运行。（5）error和warning指令7.3脚本文件和函数文件7.3.1M脚本文件M脚本文件特点：它只是一串按用户意图排列而成的matlab指令集合。脚本文件运行后，所产生的所有变量都驻留在matlab基本工作空间中。7.3.2M函数文件与脚本文件

不同，函数文件犹如一个“黑箱”，它的特点：从形式上看，与脚本文件不同，函数文件的第一行总是以“function”引导的函数申明行。matlab允许使用比“标称数目”较少的输入输出参数，实现对函数的调用。从运行上看，中

间变量都存在在临时工作空间。在matlab整个运行期间，可以产生任意多个临时函数空间。假如在函数文件中，发生对某脚本文件的调用，那么该脚本文件运行产生的所有变量都存放于函数空间之中，而不是存放在基本空间。7.3.3局部变量和全局变量（1）局部（lo

cal）变量存在于函数空间内部的中间变量，产生于该函数的运行过程中，其影响范围仅限于该函数本身。（2）全局（Global）变量通过global指令，matlab允许几个不同的函数空间以及基本工作空间共享同一个变量，这种被共享的变量

称为全局变量。说明：没采用global定义的函数或基本工作空间，将无权享用全局变量。除非与全局变量联系的所有工作空间都被删除，否则全局变量依然存在。对全局变量的定义必须在该变量被使用之前进行。建议把全局变量的定义放在函数体的首行位置。建

议选用大写字符命名全局变量不提倡使用全局变量。7.3.4M文件的一般结构演示：（A）编写一个画任意半径任意色彩线型的圆。（B）完整函数文件的基本结构。（C）函数文件各基本组成部分的作用。（参看lesson7-1)M函数文件的结构如下：

函数申明行H1行（Thefirsthelptextline）在线帮助文本（helptext）区编写和修改记录函数体7.3.5P码文件1、语法分析过程和伪代码一个M文件首次被调用时，matlab将首先对该M文件进行语法分析，并把生成的相应内部伪代码文件存放在内存中。Matla

b的分析器总是把M文件连同被它调用的所有函数M文件一起变成P码文件形式：文件名相同，扩展名是”.p”2、P码文件的预生成P码文件可以被预先生成pcodeFunName在当前目录上生成FunName.ppco

deFunName-inplace在FunName.m所在目录上生成FunName.pP码文件的优点：运行速度快；程序保密性好；3、内存中P码文件的列表和清除inmem罗列出内存中所有P码文件名clearFunName清除内存中的FunName.pP码文件clearfuncti

ons清除内存中的所有P码文件7.3.6Matlab的搜索过程假设Matlab在一个文件中碰到指令cow时，它将按以下步骤进行检索。（1）检查cow是否一个变量名；如果不是，执行下一步。（2）检查cow是不是内建函数（Built-inFunction）；假如不是，执行下一步。（3）检查c

ow是不是cow所在的M文件中的一个子函数；假如不是，再往下执行。（4）检查cow是不是cow所在的M文件中的一个私有函数；假如不是，在往下执行。（5）检查cow是不是当前目录上的文件；假如不是，再往下执行。（6）检查搜索路径上是否有cow存

在。7.4变量的检测传递和限权使用函数7.4.1输入输出宗量检测指令nargin在函数体内，用于获取实际输入参数nargout在函数体内，用于获取实际输出参数nargin(„fun‟)获取‘fun‟指定函数的标称输入参数个数nargout

(„fun‟)获取’fun‟指定函数的标称输出参数个数inputname(n)在函数体内使用，给出第n个输入参数的实际调用变量名7.4.2“变长度”输入输出参数varargin“变长度”输入参数列表varargout“变长度”输出参数列表例编写程序，

画两个同心圆环，其中一个半径由独立输入参数定义，另一个由变长度输入参数的第一个参数定义，可以用任何指定的色彩，线型绘制；（lesson7_2）有输出情况r1=1;r2=3;[x1,y1,x2,y2,s1,s2]=lesson7_2

(r1);[x1,y1,x2,y2]=lesson7_2(r1,r2);[x1,y1,x2,y2,s1,s2]=lesson7_2(r1,r2);无输出情况r1=1;r2=0.6;subplot(1,3,1),lesson7_2(r1,r2);subplot(1,3,2),lesson7_

2(r1,r2,'Marker','o')subplot(1,3,3);lesson7_2(r1,r2,'LineWidth',5,'Color',[10.40])7.4.3跨空间变量传递1、跨空间计算串表达式的值evalin(„workspace‟,‟expre

ssion‟)跨空间计算表达式值evalin(„workspace‟,‟expression1‟,‟expression2‟)跨空间计算替代串表达式值例编写绘制正多边形或圆的程序。（lesson7_3)clear,a=30;t=(0:a)/a*2*pi;

sss={'base','caller','self'};fork=1:3y0=lesson7_3(8,sss{k});subplot(1,3,k)plot(real(y0),imag(y0),'r','LineWidth',3),axissquarei

mageend2、跨空间赋值assignin(„workspace‟,‟VN‟,x)跨空间向VN变量赋值[lesson7_4.m]functiony=lesson7_4(x)y=sqrt(x);t=x^2;assignin('base

','yy',t)7.4.4子函数和私用函数1、子函数matlab允许1个M函数文件包含多个函数的代码。其中，第一个出现的称为主函数，该文件中其他的函数则称为子函数。保存时所用函数文件名与主函数定义名相同。外部程序只能对主函数进行调用。子函数性质：每个子函数的第一行是其自己的函数申明行在M函

数文件内，主函数的位置不可改变，但子函数的排列次序可以任意改变子函数只能被处于同一文件的主函数或其他子函数调用在M函数文件中，任何指令通过“名字”对函数进行调用时，子函数的优先级仅次于内装函数同一文件的

主函数、子函数的工作空间都是彼此独立的。2、私有函数所谓私用函数，是指位于private目录上的M文件函数，性质：私用函数的构造与普通M函数完全相同私用函数只能被private直接父目录上的M文件所调用，而不能被其他目录上的任何M文件或matla

b指令窗中的命令所调用M文件中，任何指令通过“名字”对函数进行调用时，私用函数的优先级虽低于内装函数和子函数，但高于其他任何目录上的函数。7.5串演算函数为了提高计算的灵活性，matlab提供一种利用字符串

进行计算的能力。7.5.1evaly=eval(„CEM‟)执行CEM指定的计算；y=eval(„CEM1‟,‟CEM2‟)先执行CEM1指定的计算，如果出错，就执行CEM2[y1,y2,…]=eval(„CEM‟)执行CEM代表的函数文件调用，并输出计算结果。

说明eval指令的输入参数必须是字符串构成字符串的CEM，可以是matlab任何合法的指令、表达式、语句或M文件名第3种格式种的CEM只能是M函数文件名。例计算“表达式”串，产生向量值。clear,t=pi;cem='[t/2,t*2,sin(t)]';y=eval(cem)例计算

“语句”串，创建变量。clear,t=pi;eval('theta=t/2,y=sin(theta)');who例计算“替代”串。A=ones(2,1);B=ones(1,3);c=eval('B*A','A*B');errmessage=lasterr例计算“合成”串。CEM={

'cos','sin','tan'};fork=1:3theta=pi*k/12;y(1,k)=eval([CEM{1},'(',num2str(theta),')']);end7.5.2feval[y1,y2,…]=feval(„FN‟,arg1,arg2,…)

用参量arg1，arg2等执行FN函数指定的计算。说明：‘FN‟只能是函数名。在既可以使用eval，又可以使用feval的情况下，feval运行效率更高。feval和eval运行区别：feval的FN绝对不能是表达式x=pi/4;Ve=eval('1+sin(x)')Vf=feval('1+s

in(x)',x)feval和eval调用区别：feval的FN只接受函数名。randn('seed',1);A=rand(2,2);[ue,de,ve]=eval('svd(A)');disp('Resultsbyeval');disp([ue,de,ve]);disp(blanks(

1))[uf,df,vf]=feval('svd',A);disp('Resultsbyfeval');disp([uf,df,vf])7.5.3内联函数1、内联函数的创建inline(„CE‟)把串表达式转化为输入参数自动生成的内联函数；inline(„CE‟,arg1,arg2,…)把

串表达式转化为arg1,arg2等指定输入参数的内联函数；inline(„CE‟,n)把串表达式转化为x,P1,P2,…Pn等指定输入参数的内联函数2、涉及内联函数性质的指令class(inline_fun)

给出内联函数类型char(inline_fun)给出内联函数计算公式；argnames(inline_fun)给出内联函数的输入参数vectorize(inline_fun)使用内联函数适用”数组运算”规则。3、内联函数创建和应用示例内联函数的第一种创建格式适于“数

组运算”。clear,F1=inline('sin(rho)/rho');f1=F1(2);FF1=vectorize(F1);xx=[0.5,1,1.5,2];ff1=FF1(xx);第一种内联函数创建格式的缺陷；

含向量的多宗量输入的赋值。G1=inline('a*exp(x(1))*cos(x(2))'),G1(2,[-1,pi/3]);G2=inline('a*exp(x(1))*cos(x(2))','a','x'),G2(2,[-

1,pi/3])产生向量输入、向量输出的内联函数；Y2=inline('[x(1)^2;3*x(1)*sin(x(2))]')argnames(Y2)x=[4,pi/6];y2=Y2(x)最简练格式创建内联函数；内联函数可被feval指令调用Z2=inline('P

1*x*sin(x^2+P2)',2)z2=Z2(2,2,3)fz2=feval(Z2,2,2,3)7.6面向对象编程1、类和对象类名含义cell元胞数组char字符串数组double双精度数值数组sparse稀疏矩阵struct构架数组matlab内装类2、新类应包含的基本内容（1）

创建类目录（2）选定待建类的数据结构（3）对象构造函数（4）显示函数（5）与其他类之间的转换函数（6）其他重载函数和重载运算（参见queue类）（1）创建一个队列对象，并显示qe='Hello!你好！';Q=queue(qe)（2

）类别检查和对象判断class(Q)isobject(Q)isa(Q,'queue')（3）“空”队列判断isempty(Q)（4）利用“入队”函数，使队列变长a=[1,2,3;4,5,6];b{1}='T

his';b{2}='is';b{3}='acellarray';comein(Q,a,b)（5）显示队列Q中具体元素的内容display(Q,2)（6）把Q队列第一个元素和其余部分分离，并生成新队列QQ[nn,vv,QQ]=goout(Q)（7）采用双下标法，显示QQ(1,2)的内容displa

y(QQ,1,1),display(QQ,1,2)3、继承性及其应用class函数class(VN)返回变量VN的类别名字符串；V_obj=class(VS,‟ClassName‟)把构架VS定义为ClassName类数据对象；V_obj=

class(VS,‟SubClassName‟,Parent1,Parent2,…)把构架VS定义为Parent1，Parent2等父类的SubClassName子类对象。（1）堆栈对象的创建AA='继承性';ST=stack(AA)（2）类别检查class

(ST)isa(ST,'stack')isa(ST,'queue')（3）“空”堆栈判断isempty(ST)（4）把元素压入堆栈BB=1:6;CC=sym('x^2+4*x');comein(ST,BB,CC);（5）显示堆栈中第三元

素的内容display(ST,3)（6）从堆栈弹出元素[Name1,Value1,ST_1]=goout(ST)1、利用for循环找出100~200之间的所有素数。（rem(m,i))练习题disp('10

0~200之间的所有素数为：')form=100:200k=fix(sqrt(m));%求m的算术平方根然后取整.fori=2:k+1ifrem(m,i)==0%求整数m与i的余数break;endendifi>=k+1disp(int2str(m))%以字符串的形式显示素数.endend