Лекции по Matlab

     Скрипт  может быть подготовлен в любом  текстовом редакторе и сохранен с расширением m или с помощью встроенного в MATLAB редактора m-файлов, вызываемого по команде "File/New/M-file" (рис. 5).

     Функции – более удобная разновидность скриптов, первой строкой которых является заголовок, использующий оператор function.

     Особенности функций:

• могут получать исходные данные в виде списка входных параметров и возвращать результаты своей работы также в виде списка выходных параметров;
• возможен доступ к глобальным переменным рабочего пространства (через оператор global);
• все переменные, появляющиеся в теле функции, являются локальными;
• имя m-файла должно совпадать с именем функции.

     Пример m-файл с именем factn.m для вычисления факториала любого числа n:

     function y=factn(n)

     k=1;

     for (i=1:1:n)

         k=k*i;

     end

     y=k;

     Для вычисления 6! нужно набрать в командной строке:

     >> k=factn(6)

     k =

        720 

     В любом m-файле можно описать несколько функций, но извне можно вызвать только первую. Остальные функции называются подфункциями.

     MATLAB выполняет m-файлы, как правило в режиме интерпретации, что существенно снижает скорость работы по сравнению с компилирующими системами. Для повышения производительности MATLAB при первом обращении к скрипту (функции) формирует псевдокод (p-code), который остается в оперативной памяти либо до конца сеанса, либо до очистки оперативной памяти одной из следующих команд.

     Любой m-файл может быть превращен в псевдокод с помощью процедуры pcode:

     pcode имя_m-файла

     Результатом работы является двоичный файл с тем  же именем и расширением p. 

     Операторы MATLAB

 

     Комментарии

     Комментарии в m-файлах начинаются с символа %. Могут находиться сначала строки или правее любого оператора.

     Первая  группа строк с подряд идущими  комментариями до пустой строки образует текст, выдаваемый в командном окне по команде help с именем m-файла.

     Например, добавим комментарий к файлу  fact5.m.

     %Эта программа находит 5! 

     a=1;

     for i=1:1:5

         a=a*i;

     end

     a

     Тогда возможен следующий результат выполнении команды:

     >> help fact5

       Эта программ находит 5! 

     Параметры функций

     В языке MATLAB входные и выходные аргументы функций четко разделены.

     Все входные параметры используют позиционный принцип и задаются в круглых скобках после имени функции. Для переменного числа аргументов MATLAB упаковывает все входные параметры в массив ячеек с именем varargin, а количество передаваемых аргументов – в глобальной переменной nargin.

     Все выходные параметры объявляются как массив результатов и в операторах присваивания обычно записываются в квадратных скобках. Для переменного числа аргументов используется запись заголовка

     function [varargout]=имя_функции(аргументы)

то есть результаты работы функции должны присваиваться  компонентам массива ячеек varargout. При этом к функции можно обращаться с разным количеством выходных параметров:

[y1,y2,y3]=имя_функции(аргументы)

w1=имя_функции(аргументы)

     Через переменную nargout передают требуемое число результатов.

     Например, функция polyline.m получает массив переменной длины с координатами точек (x,y1), (x2,y2),… и строит ломаную линию, соединяющую эти точки.

     % Рисует полилинию

     function polyline(varargin)

     if nargin<1

         warning('No arguments')

         return

     end

     for k=1:length(varargin)

         x(k)=varargin{k}(1);

         y(k)=varargin{k}(2);

     end

     plot(x,y)

     Функция array2vec получает массив размерности nx2, первый столбец которого содержит координаты x1, x2, …, а второй – координаты y1, y2, …. Результатом работы функции являются выходные вектора, содержащие координаты точек (x1, y1), (x2, y2).

     function [varargout]=array2vec(a)

     for k=1:nargout

         varargout{k}=a(k,:);

     end

     Пример  работы с функцией приведен ниже:

     >> a1=[1 2; 3 4; 5 6; 7 8; 9 10; 11 12];

     >> [p1 p2]=array2vec(a1)

     p1 =

          1     2

     p2 =

          3     4

     >> [q1 q2 q3]=array2vec(a1)

     q1 =

          1     2

     q2 =

          3     4

     q3 =

          5     6 

     Работа  с файлами

     Файлы – именованные области внешней  памяти, с которыми программы могут  обмениваться информацией.

     Работа  с файлами ограничивается следующими операциями:

• открытие файла (выделение ресурсов и приведение файла в состояние готовности к обмену)
• чтение (ввод из файла) или запись (вывод в файл)
• закрытие файла (возврат выделенных ресурсов и завершение неоконченных операций.

     MATLAB работает с файлами в двоичном и текстовом форматах.

     Открытие  файла осуществляется с помощью функции fopen, которая в случае удачного завершения возвращает целочисленный положительный идентификатор файла f_id (номер файла) и возможное сообщение об ошибке err-txt.

     [f_id err_txt] = fopen('name_file');

     В случае ошибки открытия f_id=-1. Сокращенный вызов:

     f_id = fopen('name_file');

     Второй  необязательный аргумент функции fopen определяет режим доступа к открываемому файлу.

 

     Закрытие  файла выполняемое с помощью функции fclose выталкивает в файл вывода информацию, накопившуюся в буфере обмена (flash) и освобождает ресурсы, выделенные системой.