1、变量命名规则:
变量名的第一个字符必须是英文字母,最多包含31个字符(包括英文字母、数字和下画线),变量中不得包含空格和标点符号,不得包含加减号。变量名和函数区别字母的大小写,如matrix和 Matrix表示两个不同的变量。要防止它与系统的预定义变量名(如i,j,pi,eps等)、函数名(如who,length等)、保留字(如for,if,while,end等)冲突。变量赋值用“=”(赋值号)。
有一些变量永久驻留在工作内存中,不能再重新赋值。这些变量见下表
变量 | 含义 |
ans | 计算结果的默认变量名 |
pi | 圆周率 |
inf or Inf | 无穷大 |
eps | 机器零阈值matlab定义函数表达式 |
Flops | 浮点运算次数 |
NaN or nan | 非数字 |
2、基本初等函数
函数类别 | 函数名称 |
三角函数 | sin(x) cos(x) tan(x) cot(x) sec(x) csc(x) |
反三角函数 | asin(x) acos(x) atan(x) acot(x) acsc(x) |
双曲函数 | sinh(x) cosh(x) tanh(x) coth(x) sech(x) csch(x) |
反双曲函数 | asinh(x) acosh(x) atanh(x) asech(x) acsch(x) |
x的平方根 | sqrt(x) |
以e为底的x指数 | exp(x) |
以e为底的x对数 | log(x) |
以10为底x的对数 | log10(x) |
3、几个常用的函数
函数名 | 含义 |
round(x) | 四舍五入函数,取最接近x的整数 |
floor(x) | 取整函数,取不超过x的最大的整数 |
ceil(x) | 取整函数,取不小于x的最小的整数 |
fix(x) | 取x的整数部分 |
abs(x) | 取x的绝对值 |
real(z) | 取复数z的实部 |
image(z) | 取复数z的虚部 |
angle(z) | 取复数z的辐角 |
conj(z) | 取复数z的共轭 |
mod(m,n) | 输出m除以n的余数 |
4、数据文件的存储和调用
在清除变量或退出MATLAB后,变量不复存在。为了保存变量的值,可以把它们存储在数据文件中。例如,在指令窗口中输入>>clear;x=pi/3;a=sin(x);b=cos(x);c=2*a+b 执行以后,在File菜单中选Save Workspace As 存入数据文件(例如abc.mat)。则在以后的操作中可以调用这个数据文件。只要在File菜单中点Open操作,就可以打开这个文件。
4.1)M文件
在进行复杂运算时,在指令窗口高度程序或修改指令是不方便的,因此需要从指令窗口工具栏的新建按钮或选择菜单File:New:M-Fil进入MATLAB的程序编辑器窗口,以编写自己的M文件。
M文件有二类:M脚本文件和M函数文件。
将多条MATLAB语句写在编辑器中,以扩展名为m的文件保存在某一目录中,就得到一个脚本文件。例如在M文件编辑器中输入
clear;n=1:100;s=sum %sum是求和命令(如下图),然后单击工具栏中的保存按钮,保存中选择Debug:run菜单,则会在指令窗口输出:s=5050
*注:文件名与变量名的命名规则相同,M文件一般用小写字母。尽管MATLAB区分变量名的大小写,但不区分文件名的大小写。
M 脚本文件没有参数传递功能,但M函数文件有些功能,所以M函数文件用得更为广泛。M函数文件的格式有严格规定,它必须以“ function ”开头,其格式如下:
Function 输出变量=函数名称(输入变量) 语句; |
因为M函数必须给输入参数赋值,所以编写M函数必须在编辑器窗口中进行,而执行M函数要在指令窗口,并给输入参数赋值。M函数不能像M脚本文件那样在编辑器窗口通过 Debug:run 菜单执行。M函数可以被其它M函数文件或M脚本文件调用。为了以后调用时的方便,文件名最好与函数名相同且起一个好记的易于以后自己理解的名称。
比较简单的函数可以不必写成外部M函数文件,而是用更简捷的 inline 函数或匿名函数方式。 Inline 函数的使用格式为:
Fun=inline(‘expr’,arg1,arg2, … ) %fun 为函数名, expr 表达式, arg1,arg2 为输入变量名 |
匿名函数的使用格式为:
Fun=@(arg1,arg2, … )expr %fun 为函数名, expr 表达式, arg1,arg2 为输入变量名 |
5、为了更好地使用MATLAB,有必要学习一些简单的编程。在编写程序时,为了增加可读性,常常使用注释语句。M文件开头一般应有一段注释,说明文件的功能和使用方法。必须明确M函数中的所有变量为局部变量,不进入工作空间(Workspace),M脚本文件中所有变量在执行后进入工作空间,即是全程变量。下面是一些简单的常用语句:
语句名称 | 语法 | 使用说明 |
循环语句for | for 循环变量=数组 指令组; end | 对于循环变量依次取数组中的值,循环执行指令组直到循环变量遍历数组。数组常采用的形式是“初值:增量:终值” |
循环语句while | while 条件式 指令组; end | 当条件满足时循环执行指令组,直到条件式不满足。使用 while 语句要注意避免出现死循环,如果不小心陷入了死循环,可以使用快捷键 Ctrl+C 强行中断。 |
分支语句 if | if 条件式1 指令组1; elseif 条件式2 指令组2; ……; else 指令组 k ; end | 如果条件式1满足,则执行指令组1 , 且结束该语句;否则检查条件式2 , 若满足则执行指令组2 , 且结束该语句;若所有条件式都不满足,则执行指令组 k ;并结束该语句 |
中断语句 | pause | 中断语句,使程序暂停执行,直到击键盘 |
中断语句 | break | 中断语句,用在循环语句内,表示跳出循环 |
input | input | 用在交互式执行程序中,提示键盘输入 |
disp | disp | 用于屏幕显示 |
6、 字符串的定义
MATLAB 用单引号来定义字符串。例如在指令窗口输入:A= ’hello, this is a string’ ,则会输出 A=hello, this is a string
6.1)、 定义符号变量与符号表达式
在 MATLAB 指令窗口,输入的数值变量必须提前赋值,否则会提示出错。只有符号变量可以在没有提前赋值的情况下合法地出现在表达式中,但是符号变量必须预先定义。
语句:
Syms x y z w
表示将 x,y,z 和 w 定义为符号变量。如果再输入:p=sin(x)+cos+z+2*w, 是执行后 P 就表示表达式sin(x)+cos+z+2*w
6.2)、 将数值表达式转换为符号表达式
命令 sym 可将数值表达式转成符号表达式,其语法为:
Sym(‘ 数值表达式 ’)
例如,在指令窗口输入:
P=sym(‘2+sqrt(5)’)
则得到输出:
P=2+sqrt(5) ,此时P是一个符号表达式,而不是一个数值表达式。
6.3)、 计算符号表达式的值
如果要计算前面的符号表达式P的值,则需要用 eval(P) 来计算P的近似值。即可输入: Eval(P)
得到输出: ans=4.2361
由于 P=sym(‘2+sqrt(5)’) 实际上是一个符号常数,所以也可以用 vpa 命令计算
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