電氣系統(tǒng)仿真課件5-程序設(shè)計(jì)111

第5章MATLAB程序設(shè)計(jì)M文件簡(jiǎn)介MATLAB程序控制結(jié)構(gòu)函數(shù)調(diào)用和參數(shù)傳遞第5章MATLAB程序設(shè)計(jì)MATLAB有兩種工作方式：（1）交互式的命令行工作方式通常matlab以指令驅(qū)動(dòng)模式工作，即在matlab窗口下當(dāng)用戶輸入單行指令時(shí)，matlab立即處理這條指令，并顯示結(jié)果，這就是matlab命令行方式。MATLAB有兩種工作方式：缺點(diǎn)：a.命令行操作時(shí)，matlab窗口只允許一次執(zhí)行一行上的一個(gè)或幾個(gè)語(yǔ)句。b.命令行方式程序可讀性差c.不能存儲(chǔ)，當(dāng)處理復(fù)雜問(wèn)題和大量數(shù)據(jù)時(shí)是不方便的，應(yīng)編寫(xiě)成能存儲(chǔ)的程序文件。缺點(diǎn)：（2）M文件的程序工作方式

較多的命令重復(fù)輸入將要輸入的所有指令按順序放到一個(gè)擴(kuò)展名為“.m”的文本文件中，每次運(yùn)行時(shí)只要輸入M文件的文件名即可。這種工作模式稱(chēng)為M文件的程序工作方式。

（2）M文件的程序工作方式5.1M文件簡(jiǎn)介用MATLAB語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，稱(chēng)為M文件。5.1.1M文件的建立與編輯

M文件是一個(gè)文本文件，它可以用任何編輯程序來(lái)建立和編輯，而一般常用且最為方便的是使用MATLAB提供的文本編輯器。1、建立新的M文件啟動(dòng)MATLAB文本編輯器有3種方法：方法一：菜單操作

FileNewM-fileMATLABEditor窗口

輸入M文件的內(nèi)容并存盤(pán)。5.1M文件簡(jiǎn)介5.1.1M文件的建立與編輯方法二：命令操作在MATLAB命令窗口輸入命令edit，啟動(dòng)MATLAB文本編輯器后，輸入M文件的內(nèi)容并存盤(pán)。

方法三：命令按鈕操作單擊MATLAB主窗口工具欄上的NewM-File命令按鈕，啟動(dòng)MATLAB文本編輯器后，輸入M文件的內(nèi)容并存盤(pán)。

注意：M文件的存放位置默認(rèn)情況下是

MATLAB安裝目錄下的work子目錄。方法二：命令操作方法三：命令按鈕操作注意：M文件的存放位置默2、編輯已有的M文件方法一：菜單操作

FileOpenOpen對(duì)話框M文件方法二：命令操作

在MATLAB命令窗口輸入命令：

edit文件名方法三：命令按鈕操作工具欄OpenFile選擇所需打開(kāi)的M文件。

2、編輯已有的M文件方法二：命令操作方法三：命令

MATLAB提供了兩種源程序文件格式：腳本文件和函數(shù)文件，這兩種文件的擴(kuò)展名均為“.m”。

M腳本（Scripts）文件（命令行文件）：沒(méi)有輸入?yún)?shù)，也不返回輸出參數(shù)；

M函數(shù)（Functions）文件：可以輸入?yún)?shù)，也可返回輸出參數(shù)。

5.1.2M腳本文件和M函數(shù)文件MATLAB提供了兩種源程序文件格式：腳本文一、M腳本文件（命令行文件）

本質(zhì)：是一串指令的集合，與在命令窗口逐行執(zhí)行文件中的所有指令，其結(jié)果是一樣的。將需要運(yùn)行的命令編輯到一個(gè)命令文件中，然后在MATLAB命令窗口直接輸入該命令文件的名字（執(zhí)行方法），就會(huì)順序執(zhí)行命令文件中的命令，該文件稱(chēng)為腳本文件。

一、M腳本文件（命令行文件）本質(zhì)：是一串指令的（1）腳本文件中的命令格式和前后順序，與在命令窗口中輸入的指令無(wú)區(qū)別；（2）與在命令窗口中直接運(yùn)行命令一樣，腳本文件產(chǎn)生的變量都駐留在MATLAB的workspace中，可以方便查看變量；腳本文件可以直接訪問(wèn)workspace中的所有數(shù)據(jù)；（3）Ｍ文件的文件名要避免與MATLAB內(nèi)置函數(shù)與工具箱中的函數(shù)重名，并要放在搜索路徑內(nèi)。（1）腳本文件中的命令格式和前后順序，與在命令窗口中輸入的指例1：建立一個(gè)腳本文件，將變量a、b的值互換。解：建立try1.m文件a=1:9;b=[111213;141516;171819];c=a;a=b;b=c;ab指令窗口執(zhí)行該程序>>try1a=111213141516171819b=123456789例1：建立一個(gè)腳本文件，將變量a、b的值互換。指令窗口執(zhí)行該二、M函數(shù)文件函數(shù)文件(Functionfile)是另一種形式的M文件，每一個(gè)函數(shù)文件都定義一個(gè)函數(shù)。1.腳本文件和函數(shù)文件的區(qū)別：（1）M腳本文件不需要輸入任何參數(shù)，也不返回任何參數(shù)，主要是為了解決在命令窗口中反復(fù)輸入命令的繁瑣操作；M函數(shù)文件通常包含輸入?yún)?shù)，也可以返回輸出參數(shù)，主要解決參數(shù)傳遞和函數(shù)調(diào)用的問(wèn)題。（2）腳本文件對(duì)workspace中的變量進(jìn)行操作；函數(shù)文件的變量為局域變量，只有其輸出的變量保存在workspace中。二、M函數(shù)文件2.函數(shù)文件格式

function輸出形參表=函數(shù)名（輸入形參表）函數(shù)幫助信息行函數(shù)體－－－－是函數(shù)的功能實(shí)現(xiàn)部分

特定規(guī)則：①

m函數(shù)文件第一行必須以單詞function作為引導(dǎo)詞；②函數(shù)信息行：給出函數(shù)的幫助信息，幫助信息要從%開(kāi)頭，并放在一行的開(kāi)頭，在指令窗口中用help+文件名可查詢到；2.函數(shù)文件格式特定規(guī)則：③

函數(shù)名的命名規(guī)則與變量名相同；m函數(shù)文件的文件名建議直接用函數(shù)名.m，也可以與函數(shù)名不同，但是調(diào)用時(shí)使用文件名；④當(dāng)函數(shù)的輸出形參多于1個(gè)時(shí)，應(yīng)用方括號(hào)，參數(shù)之間用逗號(hào)隔開(kāi)：function[a,b]=mfile(x,y)；當(dāng)函數(shù)無(wú)輸出參數(shù)時(shí)，輸出參數(shù)項(xiàng)應(yīng)為空，或者用空的中括號(hào)表示：

functionmfile(x,y)

或者function[]=mfile(x,y)；⑤函數(shù)執(zhí)行后，只保留最后的返回結(jié)果，不保留任何中間過(guò)程。程序中的變量均為局部變量，不保存在工作空間中，其變量只在函數(shù)運(yùn)行期間有效，隨函數(shù)調(diào)用的結(jié)束而從工作空間消除。

③函數(shù)名的命名規(guī)則與變量名相同；m函數(shù)文件的文件名建議直接【例】

編寫(xiě)函數(shù)文件求小于任意自然數(shù)n的Fibonacci數(shù)列各項(xiàng)。

functionf=ffib(n)%用于求Fibonacci數(shù)列的函數(shù)文件

%f=ffib(n)%1999年9月30日編

f=[1,1];i=1;whilef(i)+f(i+1)<nf(i+2)=f(i)+f(i+1);i=i+1;end將以上函數(shù)文件以文件名ffib.m存盤(pán)，【例】編寫(xiě)函數(shù)文件求小于任意自然數(shù)n的Fibonacci2．函數(shù)調(diào)用函數(shù)文件編制好后，在MATLAB命令窗口輸入以下命令，可求小于2000的Fibonacci數(shù)。

ffib(2000)函數(shù)調(diào)用的一般格式是：

[輸出實(shí)參表]=函數(shù)名(輸入實(shí)參表)四.函數(shù)文件2．函數(shù)調(diào)用函數(shù)文件編制好后，在MATLAB命令窗口輸入以下【例10】

利用函數(shù)文件，實(shí)現(xiàn)直角坐標(biāo)(x,y)與極坐標(biāo)(γ,θ)之間的轉(zhuǎn)換。函數(shù)文件tran.m：

function[gama,theta]=tran(x,y)gama=sqrt(x*x+y*y);theta=atan(y/x);調(diào)用tran.m的命令文件main1.m：[gam,the]=tran(30,40);四.函數(shù)文件【例10】利用函數(shù)文件，實(shí)現(xiàn)直角坐標(biāo)(x,y)與極坐標(biāo)(解：

functionli2%ab互換

a=1:9;

b=[111213;141516;171819];c=a;a=b;b=c;ab例2：建立一個(gè)函數(shù)文件，將變量a、b的值互換。解：例2：建立一個(gè)函數(shù)文件，將變量a、b的值互換。例3：建立函數(shù)文件，將華氏溫度f(wàn)轉(zhuǎn)換為攝氏溫度c解：

functionc=f2c(f)c=5*(f-32)/9>>f2c(100)c=37.7778

例3：建立函數(shù)文件，將華氏溫度f(wàn)轉(zhuǎn)換為攝氏溫度c【例11】

利用函數(shù)的遞歸調(diào)用，求n！。

functionf=factor(n)ifn<=1f=1;elsef=factor(n-1)*n;endreturn;%返回在命令文件main2.m中調(diào)用函數(shù)文件factor.m：

fori=1:10fac(i)=factor(i);endfac程序運(yùn)行結(jié)果是：

fac=Columns1through612624120720Columns7through10504403203628803628800四.函數(shù)文件【例11】利用函數(shù)的遞歸調(diào)用，求n！。funct1.input函數(shù)：用于向計(jì)算機(jī)輸入一個(gè)參數(shù)。調(diào)用格式：A=input(提示信息，選項(xiàng))；注：‘s’選項(xiàng)，則允許用戶輸入一個(gè)字符串。例如想輸入一個(gè)人的姓名，可采用命令

xm=input('What''syourname:','s')【例2】

求一元二次方程a2+bx+c=0的根。二．?dāng)?shù)據(jù)的輸入輸出

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)]將該程序以aa.m文件存盤(pán)，然后運(yùn)行aa.m文件。1.input函數(shù)：用于向計(jì)算機(jī)輸入一個(gè)參數(shù)。二．?dāng)?shù)據(jù)的輸二．?dāng)?shù)據(jù)的輸入輸出

2．disp函數(shù)：命令窗口輸出函數(shù)。調(diào)用格式：disp(輸出項(xiàng))注：輸出項(xiàng)為字符串或矩陣。例如

A='Hello,MATLAB';disp(A)輸出為：Hello,MATLAB二．?dāng)?shù)據(jù)的輸入輸出2．disp函數(shù)：命令窗口輸出函數(shù)。5.2MATLAB程序控制結(jié)構(gòu)5.2.1條件分支結(jié)構(gòu)條件分支結(jié)構(gòu)——根據(jù)一定條件來(lái)執(zhí)行的各條語(yǔ)句。1．if語(yǔ)句

(1)單分支if語(yǔ)句：

if條件語(yǔ)句組

end

當(dāng)條件成立時(shí)，則執(zhí)行語(yǔ)句組，執(zhí)行完之后繼續(xù)執(zhí)行if語(yǔ)句的后繼語(yǔ)句，若條件不成立，則直接執(zhí)行if語(yǔ)句的后繼語(yǔ)句。5.2MATLAB程序控制結(jié)構(gòu)(2)雙分支if語(yǔ)句：

if條件語(yǔ)句組1else

語(yǔ)句組2end

當(dāng)條件成立時(shí)，執(zhí)行語(yǔ)句組1，否則執(zhí)行語(yǔ)句組2，語(yǔ)句組1或語(yǔ)句組2執(zhí)行后，再執(zhí)行if語(yǔ)句的后繼語(yǔ)句。(2)雙分支if語(yǔ)句：(3)多分支if語(yǔ)句：

if條件1

語(yǔ)句組1

elseif

條件2

語(yǔ)句組2……

elseif

條件m

語(yǔ)句組melse

語(yǔ)句組nend(3)多分支if語(yǔ)句：functiony=shuru(x)ifx>=1

y=2*x.^2+1elseif(x<1)&(x>-1)y=0elsey=-x.^3end例4：計(jì)算函數(shù)y=functiony=shuru(x)例4：計(jì)算函數(shù)y=繪出函數(shù)的圖像。x=-3:0.1:3;ifx>=1y=2*x.^2+1;plot(x,y)elseif-1<x<1y=5;plot(x,y)else

y=-x.^3;plot(x,y)end繪出函數(shù)2、Switch語(yǔ)句如果在一個(gè)程序中，必須針對(duì)某個(gè)變量不同取值情況進(jìn)行相應(yīng)操作，switch語(yǔ)句比if語(yǔ)句更方便。switch語(yǔ)句用于實(shí)現(xiàn)多重選擇。

2、Switch語(yǔ)句語(yǔ)法：

switch分支條件（函數(shù)、變量、表達(dá)式）

case條件1（標(biāo)量、字符串） 執(zhí)行語(yǔ)句1 case{條件2條件3條件4…}

執(zhí)行語(yǔ)句2 case… … otherwise

執(zhí)行語(yǔ)句n end語(yǔ)法：例6：編寫(xiě)函數(shù)文件，將百分制成績(jī)轉(zhuǎn)換為五級(jí)制的成績(jī)functionf=trangrade(x)switchfix(x/10)case{109}f='A';case8f='B';case7f='C';case6f='D';otherwisef='E';end運(yùn)行結(jié)果：>>trangrade(97)ans=A>>trangrade(67)ans=D>>trangrade(55)ans=E例6：編寫(xiě)函數(shù)文件，將百分制成績(jī)轉(zhuǎn)換為五級(jí)制的成績(jī)運(yùn)行結(jié)果：【例6】根據(jù)變量num的值來(lái)決定顯示的內(nèi)容。

num=input('請(qǐng)輸入一個(gè)數(shù)');switchnumcase-1disp('Iamateacher.');case0disp('Iamastudent.');case1disp('Youareateacher.');otherwisedisp('Youareastudent.');end三．程序設(shè)計(jì)(一)選擇結(jié)構(gòu)【例6】根據(jù)變量num的值來(lái)決定顯示的內(nèi)容。n5.2.2循環(huán)結(jié)構(gòu)1.while循環(huán)

while循環(huán)以不定的次數(shù)重復(fù)執(zhí)行一組語(yǔ)句。語(yǔ)法為：

while邏輯表達(dá)式循環(huán)體語(yǔ)句

endwhile語(yǔ)句執(zhí)行過(guò)程，只要表達(dá)式里面的所有元素為真，就執(zhí)行while和end之間的語(yǔ)句，否則就結(jié)束循環(huán)。在設(shè)計(jì)while循環(huán)時(shí)，應(yīng)在循環(huán)體內(nèi)有修改“邏輯表達(dá)式”的部分，確保執(zhí)行了一定次數(shù)后可以退出循環(huán)。5.2.2循環(huán)結(jié)構(gòu)例8：用while循環(huán)求1~100間整數(shù)的和

sum=0;i=1;whilei<=100sum=sum+i;i=i+1;endsumsum=5050例8：用while循環(huán)求1~100間整數(shù)的和例9：編寫(xiě)函數(shù)文件求小于自然數(shù)n的婓波納契數(shù)列各項(xiàng)。該數(shù)列是一整數(shù)數(shù)列，其中每個(gè)數(shù)等于前面兩數(shù)之和。已知前兩項(xiàng)為11。functionf=fbnq(n)%計(jì)算婓波納契數(shù)列各項(xiàng)f=[11];i=1;whilef(i)+f(i+1)<nf(i+2)=f(i)+f(i+1);i=i+1;end在指令窗口輸入>>fbnq(30)ans=1123581321例9：編寫(xiě)函數(shù)文件求小于自然數(shù)n的婓波納契數(shù)列各項(xiàng)。該數(shù)列是例10：按照下面的表達(dá)式計(jì)算，直至1/n!小于0.001。建立腳本文件ex10.merror=0.001;x=1;y=0;n=1;whilex>errory=y+x;x=x/n;n=n+1;endy運(yùn)行結(jié)果：>>ex10y=2.7181例10：按照下面的表達(dá)式計(jì)算，直至1/n!小于0.001。建2.for循環(huán)

for循環(huán)允許一條或者一組語(yǔ)句被重復(fù)執(zhí)行預(yù)先指定的次數(shù)。for循環(huán)的語(yǔ)法為：

for循環(huán)變量=表達(dá)式1：表達(dá)式2：表達(dá)式3

循環(huán)體

end循環(huán)次數(shù):說(shuō)明：表達(dá)式1的值為循環(huán)變量的初值，表達(dá)式2的值為步長(zhǎng)，表達(dá)式3的值為循環(huán)終值，當(dāng)步長(zhǎng)為1時(shí)，可以省略。表達(dá)式的值可以是正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或者小數(shù)。循環(huán)次數(shù)如何計(jì)算？2.for循環(huán)循環(huán)次數(shù):說(shuō)明：表達(dá)式1的值為循環(huán)變量的初值例11：用for循環(huán)求1~100間整數(shù)的和sum=0;fori=1:100sum=sum+i;endsum例11：用for循環(huán)求1~100間整數(shù)的和sum=0;例12：使用for循環(huán)計(jì)算以及i!（i=1:10）的值。解：編寫(xiě)腳本文件forsum.msum=0;part=1;fori=1:10part=part*i;fprintf('part(%d)=%d\n',i,part)sum=sum+part;endfprintf('sum=%d\n',sum)運(yùn)行結(jié)果：>>forsumpart(1)=1part(2)=2part(3)=6part(4)=24part(5)=120part(6)=720part(7)=5040part(8)=40320part(9)=362880part(10)=3628800sum=4037913例12：使用for循環(huán)計(jì)算以及i!（i=12.主函數(shù)和子函數(shù)主函數(shù)和子函數(shù)的區(qū)別：（1）MATLAB允許一個(gè)M函數(shù)文件包含多個(gè)函數(shù)的代碼，其中第一個(gè)出現(xiàn)的函數(shù)稱(chēng)為主函數(shù)，其余的函數(shù)為子函數(shù)。（2）保存時(shí)所用的函數(shù)名稱(chēng)與主函數(shù)定義名相同。（3）主函數(shù)可以在M文件外部調(diào)用，而子函數(shù)不行。（4）同一文件的主函數(shù)和子函數(shù)的工作空間是相互獨(dú)立的。2.主函數(shù)和子函數(shù)例18：編寫(xiě)一函數(shù)，要求輸入任意兩個(gè)數(shù)后，求出這兩數(shù)之和與絕對(duì)值之和的積。functionch=sub(x,y)%主函數(shù)ch=sub1(x,y)*sub2(x,y);

functionch=sub1(x,y)%子函數(shù)1ch=x+y;functionch=sub2(x,y)%子函數(shù)2ch=abs(x)+abs(y);運(yùn)行結(jié)果：>>sub(4,3)ans=49>>sub(4,-3)ans=7例18：編寫(xiě)一函數(shù)，要求輸入任意兩個(gè)數(shù)后，求出這兩數(shù)之和與絕5.3.2局部變量和全局變量1.局部變量（LocalVariables）局部變量是在函數(shù)體內(nèi)部的變量，其影響范圍是本函數(shù)內(nèi)部，而且不加載到MATLAB的工作空間。局部變量只在函數(shù)執(zhí)行期間存在，當(dāng)函數(shù)執(zhí)行完變量就消失。2.全局變量（GlobalVariables）全局變量是可以在不同的函數(shù)工作空間和MATLAB工作空間中共享使用的變量。在使用前必須用global定義，而且在任何使用該變量的函數(shù)中都要加以定義，即使在命令窗口中也不加以例外。5.3.2局部變量和全局變量functionf=global_exam(x,y)%define2globalvariablesglobalABf=A*x+B*y;在命令窗口中輸入>>globalAB>>A=1;>>B=2;>>f=global_exam(2,3)f=8functionf=global_exam(x,y)5.3.3函數(shù)的參數(shù)1.函數(shù)的調(diào)用函數(shù)的調(diào)用方式：[輸出實(shí)參表]=函數(shù)名（輸入實(shí)參表）2.函數(shù)參數(shù)的個(gè)數(shù)nargin：該函數(shù)輸入實(shí)參的個(gè)數(shù)nargout：該函數(shù)輸出實(shí)參的個(gè)數(shù)nargin在函數(shù)體內(nèi)獲得實(shí)際輸入變量個(gè)數(shù)nargout在函數(shù)體內(nèi)獲得實(shí)際輸出變量個(gè)數(shù)nargin(‘fun’)在函數(shù)體外獲取定義的輸入?yún)?shù)個(gè)數(shù)nargout(‘fun’)在函數(shù)體外獲取定義的輸出參數(shù)個(gè)數(shù)5.3.3函數(shù)的參數(shù)nargin在函數(shù)體內(nèi)獲得實(shí)際輸入變例19：編程實(shí)現(xiàn)，若只輸入一個(gè)變量，系統(tǒng)提示輸入錯(cuò)誤，若輸入兩個(gè)、三個(gè)變量，則將各變量相加，將和輸出。>>nargintest(1,2,3)ans=6>>nargintest(1,2,3,4)???Errorusing==>nargintestToomanyinputarguments.>>nargintest(1)???Errorusing==>nargintestNotenoughinputarguments>>nargintest(1,2)ans=3

functionf=nargintest(a,b,c)ifnargin<=1error('Notenoughinputarguments');elseifnargin==2f=a+b;elseifnargin==3f=a+b+c;end例19：編程實(shí)現(xiàn)，若只輸入一個(gè)變量，系統(tǒng)提示輸入錯(cuò)誤，若輸入第5章MATLAB程序設(shè)計(jì)M文件簡(jiǎn)介MATLAB程序控制結(jié)構(gòu)函數(shù)調(diào)用和參數(shù)傳遞第5章MATLAB程序設(shè)計(jì)MATLAB有兩種工作方式：（1）交互式的命令行工作方式通常matlab以指令驅(qū)動(dòng)模式工作，即在matlab窗口下當(dāng)用戶輸入單行指令時(shí)，matlab立即處理這條指令，并顯示結(jié)果，這就是matlab命令行方式。MATLAB有兩種工作方式：缺點(diǎn)：a.命令行操作時(shí)，matlab窗口只允許一次執(zhí)行一行上的一個(gè)或幾個(gè)語(yǔ)句。b.命令行方式程序可讀性差c.不能存儲(chǔ)，當(dāng)處理復(fù)雜問(wèn)題和大量數(shù)據(jù)時(shí)是不方便的，應(yīng)編寫(xiě)成能存儲(chǔ)的程序文件。缺點(diǎn)：（2）M文件的程序工作方式

較多的命令重復(fù)輸入將要輸入的所有指令按順序放到一個(gè)擴(kuò)展名為“.m”的文本文件中，每次運(yùn)行時(shí)只要輸入M文件的文件名即可。這種工作模式稱(chēng)為M文件的程序工作方式。

（2）M文件的程序工作方式5.1M文件簡(jiǎn)介用MATLAB語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，稱(chēng)為M文件。5.1.1M文件的建立與編輯

M文件是一個(gè)文本文件，它可以用任何編輯程序來(lái)建立和編輯，而一般常用且最為方便的是使用MATLAB提供的文本編輯器。1、建立新的M文件啟動(dòng)MATLAB文本編輯器有3種方法：方法一：菜單操作

FileNewM-fileMATLABEditor窗口

輸入M文件的內(nèi)容并存盤(pán)。5.1M文件簡(jiǎn)介5.1.1M文件的建立與編輯方法二：命令操作在MATLAB命令窗口輸入命令edit，啟動(dòng)MATLAB文本編輯器后，輸入M文件的內(nèi)容并存盤(pán)。

方法三：命令按鈕操作單擊MATLAB主窗口工具欄上的NewM-File命令按鈕，啟動(dòng)MATLAB文本編輯器后，輸入M文件的內(nèi)容并存盤(pán)。

注意：M文件的存放位置默認(rèn)情況下是

MATLAB安裝目錄下的work子目錄。方法二：命令操作方法三：命令按鈕操作注意：M文件的存放位置默2、編輯已有的M文件方法一：菜單操作

FileOpenOpen對(duì)話框M文件方法二：命令操作

在MATLAB命令窗口輸入命令：

edit文件名方法三：命令按鈕操作工具欄OpenFile選擇所需打開(kāi)的M文件。

2、編輯已有的M文件方法二：命令操作方法三：命令

MATLAB提供了兩種源程序文件格式：腳本文件和函數(shù)文件，這兩種文件的擴(kuò)展名均為“.m”。

M腳本（Scripts）文件（命令行文件）：沒(méi)有輸入?yún)?shù)，也不返回輸出參數(shù)；

M函數(shù)（Functions）文件：可以輸入?yún)?shù)，也可返回輸出參數(shù)。

5.1.2M腳本文件和M函數(shù)文件MATLAB提供了兩種源程序文件格式：腳本文一、M腳本文件（命令行文件）

本質(zhì)：是一串指令的集合，與在命令窗口逐行執(zhí)行文件中的所有指令，其結(jié)果是一樣的。將需要運(yùn)行的命令編輯到一個(gè)命令文件中，然后在MATLAB命令窗口直接輸入該命令文件的名字（執(zhí)行方法），就會(huì)順序執(zhí)行命令文件中的命令，該文件稱(chēng)為腳本文件。

一、M腳本文件（命令行文件）本質(zhì)：是一串指令的（1）腳本文件中的命令格式和前后順序，與在命令窗口中輸入的指令無(wú)區(qū)別；（2）與在命令窗口中直接運(yùn)行命令一樣，腳本文件產(chǎn)生的變量都駐留在MATLAB的workspace中，可以方便查看變量；腳本文件可以直接訪問(wèn)workspace中的所有數(shù)據(jù)；（3）Ｍ文件的文件名要避免與MATLAB內(nèi)置函數(shù)與工具箱中的函數(shù)重名，并要放在搜索路徑內(nèi)。（1）腳本文件中的命令格式和前后順序，與在命令窗口中輸入的指例1：建立一個(gè)腳本文件，將變量a、b的值互換。解：建立try1.m文件a=1:9;b=[111213;141516;171819];c=a;a=b;b=c;ab指令窗口執(zhí)行該程序>>try1a=111213141516171819b=123456789例1：建立一個(gè)腳本文件，將變量a、b的值互換。指令窗口執(zhí)行該二、M函數(shù)文件函數(shù)文件(Functionfile)是另一種形式的M文件，每一個(gè)函數(shù)文件都定義一個(gè)函數(shù)。1.腳本文件和函數(shù)文件的區(qū)別：（1）M腳本文件不需要輸入任何參數(shù)，也不返回任何參數(shù)，主要是為了解決在命令窗口中反復(fù)輸入命令的繁瑣操作；M函數(shù)文件通常包含輸入?yún)?shù)，也可以返回輸出參數(shù)，主要解決參數(shù)傳遞和函數(shù)調(diào)用的問(wèn)題。（2）腳本文件對(duì)workspace中的變量進(jìn)行操作；函數(shù)文件的變量為局域變量，只有其輸出的變量保存在workspace中。二、M函數(shù)文件2.函數(shù)文件格式

function輸出形參表=函數(shù)名（輸入形參表）函數(shù)幫助信息行函數(shù)體－－－－是函數(shù)的功能實(shí)現(xiàn)部分

特定規(guī)則：①

m函數(shù)文件第一行必須以單詞function作為引導(dǎo)詞；②函數(shù)信息行：給出函數(shù)的幫助信息，幫助信息要從%開(kāi)頭，并放在一行的開(kāi)頭，在指令窗口中用help+文件名可查詢到；2.函數(shù)文件格式特定規(guī)則：③

函數(shù)名的命名規(guī)則與變量名相同；m函數(shù)文件的文件名建議直接用函數(shù)名.m，也可以與函數(shù)名不同，但是調(diào)用時(shí)使用文件名；④當(dāng)函數(shù)的輸出形參多于1個(gè)時(shí)，應(yīng)用方括號(hào)，參數(shù)之間用逗號(hào)隔開(kāi)：function[a,b]=mfile(x,y)；當(dāng)函數(shù)無(wú)輸出參數(shù)時(shí)，輸出參數(shù)項(xiàng)應(yīng)為空，或者用空的中括號(hào)表示：

functionmfile(x,y)

或者function[]=mfile(x,y)；⑤函數(shù)執(zhí)行后，只保留最后的返回結(jié)果，不保留任何中間過(guò)程。程序中的變量均為局部變量，不保存在工作空間中，其變量只在函數(shù)運(yùn)行期間有效，隨函數(shù)調(diào)用的結(jié)束而從工作空間消除。

③函數(shù)名的命名規(guī)則與變量名相同；m函數(shù)文件的文件名建議直接【例】

編寫(xiě)函數(shù)文件求小于任意自然數(shù)n的Fibonacci數(shù)列各項(xiàng)。

functionf=ffib(n)%用于求Fibonacci數(shù)列的函數(shù)文件

%f=ffib(n)%1999年9月30日編

f=[1,1];i=1;whilef(i)+f(i+1)<nf(i+2)=f(i)+f(i+1);i=i+1;end將以上函數(shù)文件以文件名ffib.m存盤(pán)，【例】編寫(xiě)函數(shù)文件求小于任意自然數(shù)n的Fibonacci2．函數(shù)調(diào)用函數(shù)文件編制好后，在MATLAB命令窗口輸入以下命令，可求小于2000的Fibonacci數(shù)。

ffib(2000)函數(shù)調(diào)用的一般格式是：

[輸出實(shí)參表]=函數(shù)名(輸入實(shí)參表)四.函數(shù)文件2．函數(shù)調(diào)用函數(shù)文件編制好后，在MATLAB命令窗口輸入以下【例10】

利用函數(shù)文件，實(shí)現(xiàn)直角坐標(biāo)(x,y)與極坐標(biāo)(γ,θ)之間的轉(zhuǎn)換。函數(shù)文件tran.m：

function[gama,theta]=tran(x,y)gama=sqrt(x*x+y*y);theta=atan(y/x);調(diào)用tran.m的命令文件main1.m：[gam,the]=tran(30,40);四.函數(shù)文件【例10】利用函數(shù)文件，實(shí)現(xiàn)直角坐標(biāo)(x,y)與極坐標(biāo)(解：

functionli2%ab互換

a=1:9;

b=[111213;141516;171819];c=a;a=b;b=c;ab例2：建立一個(gè)函數(shù)文件，將變量a、b的值互換。解：例2：建立一個(gè)函數(shù)文件，將變量a、b的值互換。例3：建立函數(shù)文件，將華氏溫度f(wàn)轉(zhuǎn)換為攝氏溫度c解：

functionc=f2c(f)c=5*(f-32)/9>>f2c(100)c=37.7778

例3：建立函數(shù)文件，將華氏溫度f(wàn)轉(zhuǎn)換為攝氏溫度c【例11】

利用函數(shù)的遞歸調(diào)用，求n！。

functionf=factor(n)ifn<=1f=1;elsef=factor(n-1)*n;endreturn;%返回在命令文件main2.m中調(diào)用函數(shù)文件factor.m：

fori=1:10fac(i)=factor(i);endfac程序運(yùn)行結(jié)果是：

fac=Columns1through612624120720Columns7through10504403203628803628800四.函數(shù)文件【例11】利用函數(shù)的遞歸調(diào)用，求n！。funct1.input函數(shù)：用于向計(jì)算機(jī)輸入一個(gè)參數(shù)。調(diào)用格式：A=input(提示信息，選項(xiàng))；注：‘s’選項(xiàng)，則允許用戶輸入一個(gè)字符串。例如想輸入一個(gè)人的姓名，可采用命令

xm=input('What''syourname:','s')【例2】

求一元二次方程a2+bx+c=0的根。二．?dāng)?shù)據(jù)的輸入輸出

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)]將該程序以aa.m文件存盤(pán)，然后運(yùn)行aa.m文件。1.input函數(shù)：用于向計(jì)算機(jī)輸入一個(gè)參數(shù)。二．?dāng)?shù)據(jù)的輸二．?dāng)?shù)據(jù)的輸入輸出

2．disp函數(shù)：命令窗口輸出函數(shù)。調(diào)用格式：disp(輸出項(xiàng))注：輸出項(xiàng)為字符串或矩陣。例如

A='Hello,MATLAB';disp(A)輸出為：Hello,MATLAB二．?dāng)?shù)據(jù)的輸入輸出2．disp函數(shù)：命令窗口輸出函數(shù)。5.2MATLAB程序控制結(jié)構(gòu)5.2.1條件分支結(jié)構(gòu)條件分支結(jié)構(gòu)——根據(jù)一定條件來(lái)執(zhí)行的各條語(yǔ)句。1．if語(yǔ)句

(1)單分支if語(yǔ)句：

if條件語(yǔ)句組

end

當(dāng)條件成立時(shí)，則執(zhí)行語(yǔ)句組，執(zhí)行完之后繼續(xù)執(zhí)行if語(yǔ)句的后繼語(yǔ)句，若條件不成立，則直接執(zhí)行if語(yǔ)句的后繼語(yǔ)句。5.2MATLAB程序控制結(jié)構(gòu)(2)雙分支if語(yǔ)句：

if條件語(yǔ)句組1else

語(yǔ)句組2end

當(dāng)條件成立時(shí)，執(zhí)行語(yǔ)句組1，否則執(zhí)行語(yǔ)句組2，語(yǔ)句組1或語(yǔ)句組2執(zhí)行后，再執(zhí)行if語(yǔ)句的后繼語(yǔ)句。(2)雙分支if語(yǔ)句：(3)多分支if語(yǔ)句：

if條件1

語(yǔ)句組1

elseif

條件2

語(yǔ)句組2……

elseif

條件m

語(yǔ)句組melse

語(yǔ)句組nend(3)多分支if語(yǔ)句：functiony=shuru(x)ifx>=1

y=2*x.^2+1elseif(x<1)&(x>-1)y=0elsey=-x.^3end例4：計(jì)算函數(shù)y=functiony=shuru(x)例4：計(jì)算函數(shù)y=繪出函數(shù)的圖像。x=-3:0.1:3;ifx>=1y=2*x.^2+1;plot(x,y)elseif-1<x<1y=5;plot(x,y)else

y=-x.^3;plot(x,y)end繪出函數(shù)2、Switch語(yǔ)句如果在一個(gè)程序中，必須針對(duì)某個(gè)變量不同取值情況進(jìn)行相應(yīng)操作，switch語(yǔ)句比if語(yǔ)句更方便。switch語(yǔ)句用于實(shí)現(xiàn)多重選擇。

2、Switch語(yǔ)句語(yǔ)法：

switch分支條件（函數(shù)、變量、表達(dá)式）

case條件1（標(biāo)量、字符串） 執(zhí)行語(yǔ)句1 case{條件2條件3條件4…}

執(zhí)行語(yǔ)句2 case… … otherwise

執(zhí)行語(yǔ)句n end語(yǔ)法：例6：編寫(xiě)函數(shù)文件，將百分制成績(jī)轉(zhuǎn)換為五級(jí)制的成績(jī)functionf=trangrade(x)switchfix(x/10)case{109}f='A';case8f='B';case7f='C';case6f='D';otherwisef='E';end運(yùn)行結(jié)果：>>trangrade(97)ans=A>>trangrade(67)ans=D>>trangrade(55)ans=E例6：編寫(xiě)函數(shù)文件，將百分制成績(jī)轉(zhuǎn)換為五級(jí)制的成績(jī)運(yùn)行結(jié)果：【例6】根據(jù)變量num的值來(lái)決定顯示的內(nèi)容。

num=input('請(qǐng)輸入一個(gè)數(shù)');switchnumcase-1disp('Iamateacher.');case0disp('Iamastudent.');case1disp('Youareateacher.');otherwisedisp('Youareastudent.');end三．程序設(shè)計(jì)(一)選擇結(jié)構(gòu)【例6】根據(jù)變量num的值來(lái)決定顯示的內(nèi)容。n5.2.2循環(huán)結(jié)構(gòu)1.while循環(huán)

while循環(huán)以不定的次數(shù)重復(fù)執(zhí)行一組語(yǔ)句。語(yǔ)法為：

while邏輯表達(dá)式循環(huán)體語(yǔ)句

endwhile語(yǔ)句執(zhí)行過(guò)程，只要表達(dá)式里面的所有元素為真，就執(zhí)行while和end之間的語(yǔ)句，否則就結(jié)束循環(huán)。在設(shè)計(jì)while循環(huán)時(shí)，應(yīng)在循環(huán)體內(nèi)有修改“邏輯表達(dá)式”的部分，確保執(zhí)行了一定次數(shù)后可以退出循環(huán)。5.2.2循環(huán)結(jié)構(gòu)例8：用while循環(huán)求1~100間整數(shù)的和

sum=0;i=1;whilei<=100sum=sum+i;i=i+1;endsumsum=5050例8：用while循環(huán)求1~100間整數(shù)的和例9：編寫(xiě)函數(shù)文件求小于自然數(shù)n的婓波納契數(shù)列各項(xiàng)。該數(shù)列是一整數(shù)數(shù)列，其中每個(gè)數(shù)等于前面兩數(shù)之和。已知前兩項(xiàng)為11。functionf=fbnq(n)%計(jì)算婓波納契數(shù)列各項(xiàng)f=[11];i=1;whilef(i)+f(i+1)<nf(i+2)=f(i)+f(i+1);i=i+1;end在指令窗口輸入>>fbnq(30)ans=1123581321例9：編寫(xiě)函數(shù)文件求小于自然數(shù)n的婓波納契數(shù)列各項(xiàng)。該數(shù)列是例10：按照下面的表達(dá)式計(jì)算，直至1/n!小于0.001。建立腳本文件ex10.merror=0.001;x=1;y=0;n=1;whilex>errory=y+x;x=x/n;n=n+1;endy運(yùn)行結(jié)果：>>ex10y=2.7181例10：按照下面的表達(dá)式計(jì)算，直至1/n!小于0.001。建2.for循環(huán)

for循環(huán)允許一條或者一組語(yǔ)句被重復(fù)執(zhí)行預(yù)先指定的次數(shù)。for循環(huán)的語(yǔ)法為：

for循環(huán)變量=表達(dá)式1：表達(dá)式2：表達(dá)式3

循環(huán)體

end循環(huán)次數(shù):說(shuō)明：表達(dá)式1的值為循環(huán)變量的初值，表達(dá)式2的值為步長(zhǎng)，表達(dá)式3的值為循環(huán)終值，當(dāng)步長(zhǎng)為1時(shí)，可以省略。表達(dá)式的值可以是正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或者小數(shù)。循環(huán)次數(shù)如何計(jì)算？2.for循環(huán)循環(huán)次數(shù):說(shuō)明：表達(dá)式1的值為循環(huán)變量的初值例11：用for循環(huán)求1~100間整數(shù)的和sum=0;fori=1:100sum=sum+i;endsum例11：用for循環(huán)求1~100間整數(shù)的和sum=0;例12：使用for循環(huán)計(jì)算以及i!（i=1:10）的值。解：編寫(xiě)腳本文件forsum.msum=0;part=1;f