MATLAB有两种工作方式：

交互式的命令行工作方式

M文件的程序工作方式

用MATLAB语言编写的程序,称为M文件。

M文件有两类:命令文件(Script M-file)和

函数文件(Function M-file).

命令文件与函数文件的区别：

1.命令文件没有输入参数，也不返回输出

参数；函数文件可以输入参数，也可返

回若干输出参数。

2.默认情况下函数文件中所定义和包含的变量均为局部变量，当退出该函数后，所有这些变量全部失效；而命令文件一般是针对工作空间中的数据进行操作，当文件执行完后，工作空间中的变量仍然存在。

3.函数文件用来完成某种特定的功能，与C语言中的子程序类似，但是可独立执行；命令文件用来存放用户需要重复执行的一系列操作，相当于DOS中的批处理命令。

１．M文件的建立与编辑

建立新的M文件：

M文件是一个文本文件，它可以用任何编辑程序来建立和编辑，而一般常用且最为方便的是用MATLAB提供的文本编辑器。

建立新的M文件,启动MATLAB文本编辑器有3种方法:

(1) 菜单操作：从MATLAB主窗口的File菜单中选择New菜单项，再选择M-file命令，屏幕上将出现MATLAB 文本编辑器窗口。

(2) 命令操作：在MATLAB命令窗口输入命令edit，启动MATLAB文本编辑器后，输入M文件的内容并存盘。

(3) 命令按钮操作：单击MATLAB主窗口工具栏上的New M-File命令按钮，启动MATLAB文本编辑器后，输入M文件的内容并存盘。

２．命令文件

将需要运行的命令编辑到一个命令文件中，然后在MATLAB命令窗口输入该命令文件的名字，就会顺序执行命令文件中的命令。

【例1】  建立一个命令文件将变量a,b的值互换。

swap．m文件：

a=1:9;

b=[11,12,13;14,15,16;17,18,19];

c=a;a=b;b=c;

a

b

在MATLAB的命令窗口中输入swap，将会执行该命令文件。

二．数据的输入输出

1. input函数：用于向计算机输入一个参数。

调用格式： A=input(提示信息，选项)；

其中提示信息为一个字符串，用于提示用户输入什么样的数据。如果在input函数调用时采用's'选项，则允许用户输入一个字符串。例如，想输入一个人的姓名，可采用命令：

xm=input ('What''s your name?','s');

【例2】  求一元二次方程ax2 +bx+c=0的根。

a=input('a=?');

b=input('b=?');

c=input('c=?');

d=[a,b,c];

x=roots(d)

将该程序以aa.m文件存盘，然后运行aa.m文件。

2． pause函数：暂停程序的执行可以使用pause函数，其调用格式为：

pause(延迟秒数)

如果省略延迟时间，直接使用pause，则将暂停程序，直到用户按任一键后程序继续执行。

若要强行中止程序的运行可使用Ctrl+C命令。

3． disp函数：命令窗口输出函数。

调用格式：        disp(输出项)

注：输出项为字符串或矩阵。

例如：输入x , y的值，并将它们的值互换后输出。

x=input ('Input x please.');

y=input ('Input y please.');

z=x;

x=y;

y=z;

disp(x);

disp(y);

【例3】求一元二次方程ax2 +bx+c=0的根。

程序如下：

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)];

disp(['x1=',num2str(x(1)),',x2=',num2str(x(2))]);

三．程序设计

(一)选择结构

选择结构的语句有if语句和switch语句。

1． if语句

在MATLAB中，if语句有3种格式。

(1) 单分支if语句：

if  条件

语句组

end

当条件成立时，则执行语句组，执行完之后继续执行if语句的后继语句，若条件不成立，则直接执行if语句的后继语句。

(2) 多分支if语句：

if        条件1

语句组1

elseif  条件2

语句组2

……

elseif  条件m

语句组m

else

语句组n

end

语句用于实现多分支选择结构。

【例4】  输入三角形的三条边，求面积。

A=input('请输入三角形的三条边：');

if A(1)+A(2)>A(3) & A(1)+A(3)>A(2) & A(2)+A(3)>A(1)

p=(A(1)+A(2)+A(3))/2;

s=sqrt(p*(p-A(1))*(p-A(2))*(p-A(3)));

disp(s);

else

disp('不能构成一个三角形。')

end

运行：    请输入三角形的三条边：[4 5 6]

9.9216

【例5】  输入一个字符，若为大写字母，则输出其后继字符，若为小写字母，则输出其前导字符，若为其他字符则原样输出。

c=input('','s');

if c>='A' & c<='Z'

disp(setstr(abs(c)+1));

elseif c>='a'& c<='z'

disp(setstr(abs(c)-1));

else

disp(c);

end

switch语句根据变量或表达式的取值不同，分别执行不同的语句。其格式为：

switch  表达式

case  值1

语句组1

case  值2

语句组2

……

case  值m

语句组m

otherwise

语句组n

end

注意：当表达式的值等于表达式1的值时，执行语句组1，当表达式的值等于表达式2的值时，执行语句组2，…，当表达式的值等于表达式m的值时，执行语句组m，当表达式的值不等于case所列的表达式的值时，执行语句组n。当任意一个分支的语句执行完后，直接执行switch语句的下一句。与C语言的switch语句有明显的不同，当程序执行完一个case语句后即跳出switch语句，执行后续的语句，而不需使用跳出语句。

例6】  根据变量 num 的值来决定显示的内容。

num=input('请输入一个数');

switch num

case -1

disp('I am a teacher.');

case 0

disp('I am a student.');

case 1

disp('You are a teacher.');

otherwise

disp('You are a student.');

end

【例7】某商场对顾客所购买的商品实行打折销售，标准如下(商品价格用price来表示)：

price<200                  没有折扣

200≤price<500         3%折扣

500≤price<1000       5%折扣

1000≤price<2500     8%折扣

2500≤price<5000     10%折扣

5000≤price               14%折扣

输入所售商品的价格，求其实际销售价格

price=input('请输入商品价格');

switch fix(price/100)     %截尾取整

case {0,1}                         %价格小于200

rate=0;

case {2,3,4}                      %价格大于等于200但小于500

rate=2021年03月21日0;

case num2cell(5:9)          %价格大于等于500但小于1000

rate=2021年03月21日0;

case num2cell(10:24)      %价格大于等于1000但小于2500

rate=2021年03月21日0;

case num2cell(25:49)      %价格大于等于2500但小于5000

rate=2021年03月21日0;

otherwise                         %价格大于等于5000

rate=2021年03月21日0;

end

price=price*(1-rate)          %输出商品实际销售价格

3．try语句

语句格式为：

try

语句组1

catch

语句组2

end

try语句先试探性执行语句组1，如果语句组1在执行过程中出现错误，则将错误信息赋给保留的lasterr变量，并转去执行语句组2。

【例8】    矩阵乘法运算要求两矩阵的维数相容，否则会出错。先求两矩阵的乘积，若出错，则自动转去求两矩阵的点乘(对应元素相乘)。

程序如下：

A=[1,2,3;4,5,6]; B=[7,8,9;10,11,12];

try

C=A*B;

catch

C=A.*B;

end

C

lasterr                %显示出错原因

(二)循环结构

实现循环结构的语句：for语句和while语句。

1．  for语句：

格式：   for   循环变量=表达式1:表达式2:表达式3

循环体语句

end

注：其中表达式1的值为循环变量的初值，表达式2的值为步长，表达式3的值为循环变量的终值。步长为1时，表达式2可以省略。

【例9】一个三位整数各位数字的立方和等于该数本身则称该数为水仙花数。输出全部水仙花数。

程序如下：

for m=100:999

m1=fix(m/100);                %求m的百位数字

m2=rem(fix(m/10),10);   %求m的十位数字

m3=rem(m,10);               %求m的个位数字

if m==m1*m1*m1+m2*m2*m2+m3*m3*m3

disp(m)

end

end

2． while语句

格式为：

while (条件)

循环体语句

end

其执行过程为：若条件成立，则执行循环体语句，执行后再判断条件是否成立，如果不成立则跳出循环。

3．break语句和continue语句

与循环结构相关的语句还有break语句和continue语句。它们一般与if语句配合使用。

break语句用于终止循环的执行。当在循环体内执行到该语句时，程序将跳出循环，继续执行循环语句的下一语句。

continue语句控制跳过循环体中的某些语句。当在循环体内执行到该语句时，程序将跳过循环体中所有剩下的语句，继续下一次循环。

【例11】求[100，200]之间第一个能被21整除的整数。

程序如下：

for n=100:200

if rem(n,21)~=0

continue

end

break

end

n

四．函数文件

函数文件是另一种形式的M文件，每一个函数文件都定义一个函数。事实上，MATLAB提供的标准函数大部分都是由函数文件定义的。

1．函数文件格式

函数文件由function语句引导，其格式为：

function   [A1,A2,…An]=func_name(B1,B2, …B)

注释说明部分

函数体

注：其中函数名的命名规则与变量名相同。输入形参为函数的输入参数，输出形参为函数的输出参数。当输出形参多于1个时，则应该用方括号括起来。

2.函数文件必须遵循以下特定的规则

1.     函数名和文件名必须相同;

2.     在函数M文件中，到第一个非注释行为止的注释行是帮助文本;

3.     函数可以有零个或更多个输入参量。函数可以有零个或更多个输出参量;

4.     函数可以按少于函数M文件中所规定的输入和输出变量进行调用，但不能用多于函数M文件中所规定的输入和输出变量数目;

5.     当函数有一个以上输出变量时，输出变量包含在括号内;

6.     当一个函数说明一个或多个输出变量，但没有要求输出时，就简单地不给输出变量赋任何值。

【例14】编写函数文件求半径为r的圆的面积和周长。

函数文件如下：

function [s,p]=fcircle(r)

%CIRCLE  calculate the area and perimeter of a circle of radii r

%r          圆半径

%s          圆面积

%p          圆周长

%2021年03月21日2021年03月21日编

s=pi*r*r;

p=2*pi*r;