Matlab函数

一个函数是一组在一起执行任务的语句。在MATLAB中，函数在单独的文件中定义。文件的名称和函数的名称应该是一样的。

函数在自己的工作空间内的变量上运行，这个变量也称为本地工作空间，与在MATLAB命令提示符下访问的工作区(称为基本工作区)不同。

函数可以接受多个输入参数，并可能返回多个输出参数。

函数语句的语法是 -

function [out1,out2, ..., outN] = myfun(in1,in2,in3, ..., inN)

示例

以下名称为mymax的函数应写入名称为mymax.m的文件中。它需要五个数字作为参数，并返回参数数字值的最大值。

创建名为mymax.m的函数文件，从左上角菜单中点击新建->函数，并在其中键入以下代码 -

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

上面示例代码中，函数的第一行以关键字function开头。它给出了函数的名称和参数的顺序。在这个例子中，mymax函数有五个输入参数和一个输出参数。

函数语句之后的注释行提供了帮助文本。当键入时，这些行被打印 -

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

现在，我们来调用这个函数 -

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

执行上面代码，得到以下结果 -

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

ans =

匿名函数

匿名函数就像传统编程语言中的内联函数，在单个MATLAB语句中定义。它由单个MATLAB表达式和任意数量的输入和输出参数组成。

可以在MATLAB命令行或函数或脚本中定义一个匿名函数。

这样就可以创建简单的函数，而无需为它们创建一个文件。

从表达式创建匿名函数的语法是 -

f = @(arglist)expression

示例

在这个例子中，编写一个名为power的匿名函数，它将使用两个数字作为输入，并将第一个数字返回到第二个数字的幂值。

创建脚本文件并在其中键入以下代码 -

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

当运行该文件，得到以下结果 -

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

主函数和次函数

必须在文件中定义除了匿名函数以外的其它任何函数。每个函数文件包含主要出现的必需的主函数，以及主函数之后的任意数量的可选子函数。

可以从命令行或其他函数的文件外部调用主函数，但不能从命令行或函数文件外的其他函数调用子函数。

子函数仅对函数文件中的主函数和其他子函数可见。

示例

下面编写一个名为quadratic的函数来计算二次方程的根。该函数需要三个输入参数：二次系数，线性系数和常数项。计算并会返回根。

函数文件quadratic.m将包含主函数quadratic和次函数和子函数disc，它计算判别式。

创建一个函数文件quadratic.m并在其中键入以下代码 -

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

可以从命令提示符调用上述函数 -

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

ans =

    0.7321

嵌套函数

可以在一个函数的主体内定义另一个函数。这样的函数被称为嵌套函数。嵌套函数包含任何其他函数的部分或全部组件。

嵌套函数在另一个函数的范围内定义，并且它们共享对包含函数的工作空间的访问。

嵌套函数遵循以下语法 -

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

示例

下面来重写quadratic函数，从上一个例子来看，然而这次disc函数将是一个嵌套函数。

创建一个函数文件quadratic2.m并在其中键入以下代码 -

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

在命令行窗口中调用quadratic2.m函数，得到以下结果 -

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

ans =

    0.7321

私有函数

私有函数是仅在有限的其他函数组中可见的主函数。如果不想公开函数的实现，则可以将其创建为私有函数。

私有函数处在在专用名称为私有的子文件夹中。

它们只对父文件夹中的函数可见。

示例

下面来重写二次函数。这一次，计算判别式的disc函数将是私有函数。

在工作目录中创建一个名为private的子文件夹(F:\worksp\matlab\private)。存储以下函数在文件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

在工作目录中创建一个函数quadratic3.m(对应目录为：F:\worksp\matlab)，并在其中键入以下代码：

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，调用以上定义的函数 -

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

ans =

    0.7321

全局变量

全局变量可由多个函数共享。为此，需要在所有函数中声明变量为全局变量。

如果要从基本工作区访问该变量，则在命令行中声明该变量。

全局声明必须在函数实际使用变量之前进行。将大写字母用于全局变量的名称是一个很好的做法，以区别于其他变量。

示例

下面创建一个名为average.m的函数文件，并在其中键入以下代码 -

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