Matlab函數(shù)

一個函數(shù)是一組在一起執(zhí)行任務(wù)的語句。 在MATLAB中，函數(shù)在單獨的文件中定義。文件的名稱和函數(shù)的名稱應(yīng)該是一樣的。

函數(shù)在自己的工作空間內(nèi)的變量上運行，這個變量也稱為本地工作空間，與在MATLAB命令提示符下訪問的工作區(qū)(稱為基本工作區(qū))不同。

函數(shù)可以接受多個輸入?yún)?shù)，并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)

示例

以下名稱為mymax的函數(shù)應(yīng)寫入名稱為mymax.m的文件中。它需要五個數(shù)字作為參數(shù)，并返回參數(shù)數(shù)字值的最大值。

創(chuàng)建名為mymax.m的函數(shù)文件，從左上角菜單中點擊新建->函數(shù)，并在其中鍵入以下代碼 -

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

上面示例代碼中，函數(shù)的第一行以關(guān)鍵字function開頭。它給出了函數(shù)的名稱和參數(shù)的順序。在這個例子中，mymax函數(shù)有五個輸入?yún)?shù)和一個輸出參數(shù)。

函數(shù)語句之后的注釋行提供了幫助文本。當(dāng)鍵入時，這些行被打印 -

Trial>> help mymax
 This function calculates the maximum of the
  five numbers given as input

現(xiàn)在，我們來調(diào)用這個函數(shù) -

mymax(11,22,35,81,198)

執(zhí)行上面代碼，得到以下結(jié)果 -

Trial>> mymax(11,22,35,81,198)

ans =

   198

匿名函數(shù)

匿名函數(shù)就像傳統(tǒng)編程語言中的內(nèi)聯(lián)函數(shù)，在單個MATLAB語句中定義。 它由單個MATLAB表達(dá)式和任意數(shù)量的輸入和輸出參數(shù)組成。

可以在MATLAB命令行或函數(shù)或腳本中定義一個匿名函數(shù)。

這樣就可以創(chuàng)建簡單的函數(shù)，而無需為它們創(chuàng)建一個文件。

從表達(dá)式創(chuàng)建匿名函數(shù)的語法是 -

f = @(arglist)expression

示例

在這個例子中，編寫一個名為power的匿名函數(shù)，它將使用兩個數(shù)字作為輸入，并將第一個數(shù)字返回到第二個數(shù)字的冪值。

創(chuàng)建腳本文件并在其中鍵入以下代碼 -

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

當(dāng)運行該文件，得到以下結(jié)果 -

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

主函數(shù)和次函數(shù)

必須在文件中定義除了匿名函數(shù)以外的其它任何函數(shù)。每個函數(shù)文件包含主要出現(xiàn)的必需的主函數(shù)，以及主函數(shù)之后的任意數(shù)量的可選子函數(shù)。

可以從命令行或其他函數(shù)的文件外部調(diào)用主函數(shù)，但不能從命令行或函數(shù)文件外的其他函數(shù)調(diào)用子函數(shù)。

子函數(shù)僅對函數(shù)文件中的主函數(shù)和其他子函數(shù)可見。

示例

下面編寫一個名為quadratic的函數(shù)來計算二次方程的根。該函數(shù)需要三個輸入?yún)?shù)：二次系數(shù)，線性系數(shù)和常數(shù)項。計算并會返回根。

函數(shù)文件quadratic.m將包含主函數(shù)quadratic和次函數(shù)和子函數(shù)disc，它計算判別式。

創(chuàng)建一個函數(shù)文件quadratic.m并在其中鍵入以下代碼 -

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) -

Trial>> quadratic(2,4,-4)

ans =

    0.7321

嵌套函數(shù)

可以在一個函數(shù)的主體內(nèi)定義另一個函數(shù)。這樣的函數(shù)被稱為嵌套函數(shù)。嵌套函數(shù)包含任何其他函數(shù)的部分或全部組件。

嵌套函數(shù)在另一個函數(shù)的范圍內(nèi)定義，并且它們共享對包含函數(shù)的工作空間的訪問。

嵌套函數(shù)遵循以下語法 -

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

示例

下面來重寫quadratic函數(shù)，從上一個例子來看，然而這次disc函數(shù)將是一個嵌套函數(shù)。

創(chuàng)建一個函數(shù)文件quadratic2.m并在其中鍵入以下代碼 -

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

在命令行窗口中調(diào)用quadratic2.m函數(shù)，得到以下結(jié)果 -

Trial>> quadratic2(2,4,-4)

ans =

    0.7321

私有函數(shù)

私有函數(shù)是僅在有限的其他函數(shù)組中可見的主函數(shù)。如果不想公開函數(shù)的實現(xiàn)，則可以將其創(chuàng)建為私有函數(shù)。

私有函數(shù)處在在專用名稱為私有的子文件夾中。

它們只對父文件夾中的函數(shù)可見。

示例

下面來重寫二次函數(shù)。這一次，計算判別式的disc函數(shù)將是私有函數(shù)。

在工作目錄中創(chuàng)建一個名為private的子文件夾(F:\worksp\matlab\private)。存儲以下函數(shù)在文件disc.m中 -

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

在工作目錄中創(chuàng)建一個函數(shù)quadratic3.m(對應(yīng)目錄為：F:\worksp\matlab)，并在其中鍵入以下代碼：

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-efficient 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

在Matlab命令行中，調(diào)用以上定義的函數(shù) -

Trial>> quadratic3(2,4,-4)

ans =

    0.7321

全局變量

全局變量可由多個函數(shù)共享。 為此，需要在所有函數(shù)中聲明變量為全局變量。

如果要從基本工作區(qū)訪問該變量，則在命令行中聲明該變量。

全局聲明必須在函數(shù)實際使用變量之前進(jìn)行。 將大寫字母用于全局變量的名稱是一個很好的做法，以區(qū)別于其他變量。

示例

下面創(chuàng)建一個名為average.m的函數(shù)文件，并在其中鍵入以下代碼 -

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

創(chuàng)建腳本文件并在其中鍵入以下代碼 -

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

執(zhí)行上面示例代碼，得到以下結(jié)果 -

Trial>> global TOTAL;
TOTAL = 10;
n = [36, 45, 35, 45, 33, 29, 50, 41, 58, 47];
av = average(n)

av =

   41.9000