第7讲 程序设计

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1、MATLAB2009从入门到精通课程主要内容第1章MATLAB简介第2章数值运算第3章单元数组和结构第4章字符串第5章符号运算第6章MATLAB绘图基础第7章程序设计第8章计算方法的MATLAB实现第9章优化设计第10章SIMULINK仿真初探7/6/20212第7章程序设计MATLAB作为一种广泛应用于科学计算的工具软件，不仅具有强大的数值计算、符号计算、矩阵运算的能力和丰富的绘图功能，还可以像C语言、FORTRAN等计算机高级语言一样进行程序设计，编写扩展名为.m的M文件，实现各种复杂的运算，同时

2、MATLAB自带的许多函数就是M文件函数，用户也可以利用M文件来生成和扩充自己的函数库。7/6/202137.1脚本和函数所谓M文件，简单来说就是用户把要实现的命令写在一个以.m作为扩展名的文件中，然后由MATLAB系统进行解释，最后运行出结果。M文件有函数和脚本两种格式。两者只是在语法和使用上有些不同。脚本式M文件没有输入参数或输出参数，而函数式M文件有输入参数和输出参数；函数可以有零个或多个输入或输出变量。7/6/202147.1.1脚本脚本是一个扩展名为.m的文件，其中包含了MATLAB的各种命

3、令，与批处理文件很类似，在MATLAB命令窗口下直接输入此文件的主文件名，MATLAB可逐一执行在此文件内的所有命令，和在命令窗口逐行输入这些命令一样。脚本式M文件运行产生的所有变量都是全局变量，运行脚本后，所产生的所有变量都驻留在MATLAB基本工作空间，只要用户不使用clear命令加以清除，且MATLAB指令窗口不关闭，这些变量将一直保存。基本空间随MATLAB的启动而产生，在关闭MATLAB软件时该基本空间被删除。例：huitu0.m7/6/20215huitu0程序结果7/6/202167.1

4、.2函数MATLAB中许多常用的函数都是函数式M文件，使用时，MATLAB获取传递给它的变量，利用操作系统所给的输入，运算得到要求的结果，然后返回这些结果。函数文件类似于一个黑箱，由函数执行的命令以及这些命令所创建的中间变量都是隐含的。运算过程中的中间变量都是局部变量(除特别声明外)，存放在函数本身的工作空间内，不会和MATLAB基本工作空间的变量相互覆盖，对用户来说，可见的只是输入和输出，因此易于使程序模块化，特别适合于大型程序代码。例：huitu.m7/6/20217huitu(1,2,3)程序结

5、果7/6/202187.2M文件的程序结构程序结构一般分为顺序结构、循环结构、分支结构三种。理论上讲，只要有以上三种结构就可以构造功能强大的程序。与大多数计算机语言一样，MATLAB也提供了上述三种程序结构。虽然MATLAB没有C语言那样具有丰富的控制结构，但是MATLAB自身的强大功能弥补了这个不足，使用户在编程时几乎感觉不到困难。下面分别对这三种结构进行介绍。7/6/202197.2.1顺序结构顺序结构就是依次顺序地执行程序的各条语句。顺序结构一般不含有其他子结构或控制语句，批处理文件就是典型的顺

6、序结构的文件。例：jizhi.m7/6/202110jizhi程序结果7/6/2021117.2.2循环结构在实际计算中，经常会碰到许多有规律的重复计算，此时就要对某些语句进行重复执行。一组被重复执行的语句称为循环体，每个循环语句都要有循环条件，以判断循环是否要继续进行下去。MATLAB中的循环语句包括for循环与while循环。7/6/2021121、for循环for循环允许一组命令以固定的和预定的次数重复执行，for循环的一般形式如下所示：for循环变量=数组循环体(执行语句)；end在for与e

7、nd语句之间的执行语句是按矩阵(或数组)中的每一列执行一次，即在每一次循环中，矩阵(或数组)元素一个一个地被赋给循环变量，然后由执行语句执行。例：for1.m，specmat.m7/6/202113程序结果>>for1x=Columns1through72.03041.80081.51311.41651.71832.51113.7462Columns8through105.26206.85878.38917/6/202114>>specmat(6)ans=11111112345613610151514

8、10101515151515151516151515157/6/202115用for循环语句需要注意以下事项：(1)不能在for循环体内重新对循环变量n赋值来终止循环的执行。(2)for循环可以进行嵌套循环。(3)循环语句内的“;”可防止中间变量的输出。7/6/2021162、while循环与for循环固定的次数求一组命令的值相反，while循环以不定的次数来求一组命令的值。while循环的一般形式如下：while表达式循环体()；n+1；(自增)end