📜  MATLAB-函数

📅  最后修改于: 2020-11-03 09:52:32             🧑  作者: Mango


函数是一起执行任务的一组语句。在MATLAB中,函数在单独的文件中定义。文件名和函数应相同。

函数在它们自己的工作空间(也称为本地工作空间)内的变量上运行,与您在MATLAB命令提示符下访问的工作空间(称为基本工作空间)分开。

函数可以接受多个输入参数,并且可以返回多个输出参数。

函数语句的语法是-

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

以下名为mymax的函数应写入名为mymax.m的文件中。它以五个数字作为参数,并返回数字的最大值。

创建一个名为mymax.m的函数文件,并在其中输入以下代码-

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

函数的第一行以关键字函数开头。它给出了函数的名称和参数的顺序。在我们的示例中, mymax函数具有五个输入参数和一个输出参数。

函数语句后的注释行提供帮助文本。输入以下内容时,将打印以下行:

help mymax

MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-

This function calculates the maximum of the
   five numbers given as input

您可以将函数称为-

mymax(34, 78, 89, 23, 11)

MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-

ans = 89

匿名函数

匿名函数就像传统编程语言中的内联函数一样,在单个MATLAB语句中定义。它由一个MATLAB表达式以及任意数量的输入和输出参数组成。

您可以直接在MATLAB命令行或在函数或脚本中定义匿名函数。

这样,您无需创建文件即可创建简单功能。

从表达式创建匿名函数的语法是

f = @(arglist)expression

在此示例中,我们将编写一个名为power的匿名函数,该函数将两个数字作为输入,并将第一个数字提高为第二个数字的幂。

创建一个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)

运行文件时,它显示-

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

主要和子功能

必须在文件中定义除匿名函数以外的任何函数。每个函数文件都包含一个首先出现的必需主要函数,以及在主要函数之后并由其使用的任意数量的可选子功能。

可以从定义主文件的文件外部(从命令行或从其他函数)调用主函数,但是不能从命令行或其他函数在功能文件外部函数。

子功能仅对主函数和定义它们的函数文件中的其他子功能可见。

让我们编写一个名为二次函数,该函数将计算二次方程的根。该函数将采用三个输入,即二次系数,线性系数和常数项。它将返回根源。

函数文件quadratic.m将包含主要函数二次函数和子函数光盘,后者计算判别式。

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

您可以从命令提示符处调用上述函数,如下所示:

quadratic(2,4,-4)

MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-

ans = 0.7321

嵌套函数

您可以在另一个函数体内定义函数。这些称为嵌套函数。嵌套函数包含任何其他函数的任何或所有组件。

嵌套函数在另一个函数的范围内定义,它们共享对包含函数的工作区的访问。

嵌套函数遵循以下语法-

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

让我们用前面的例子来二次重写函数,但是,这次光盘函数将是嵌套函数。

创建一个函数文件quadratic2.m并在其中输入以下代码-

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

您可以从命令提示符处调用上述函数,如下所示:

quadratic2(2,4,-4)

MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-

ans =  0.73205

私人职能

私有函数是一个主要函数是只显示给其他功能有限的基团。如果您不想公开某个函数的实现,则可以将它们创建为私有函数。

专用函数驻留在具有特殊名称private的子文件夹中

它们仅对父文件夹中的功能可见。

让我们重写二次函数。但是,这次,计算判别式的光盘函数将是私有函数。

在工作目录中创建一个名为private的子文件夹。将以下函数文件disc.m存储在其中-

function dis = disc(a,b,c) 
%function calculates the discriminant
dis = sqrt(b^2 - 4*a*c);
end      % end of sub-function

在您的工作目录中创建一个函数quadratic3.m,然后在其中输入以下代码-

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

您可以从命令提示符处调用上述函数,如下所示:

quadratic3(2,4,-4)

MATLAB将执行上述语句并返回以下结果-

ans =  0.73205

全局变量

全局变量可以由多个函数共享。为此,您需要在所有函数中将变量声明为全局变量。

如果要从基本工作空间访问该变量,请在命令行中声明该变量。

全局声明必须在变量实际在函数使用之前发生。最好将大写字母用作全局变量的名称,以将其与其他变量区分开。

让我们创建一个名为average.m的函数文件,并在其中输入以下代码-

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

创建一个脚本文件并在其中键入以下代码-

global TOTAL;
TOTAL = 10;
n = [34, 45, 25, 45, 33, 19, 40, 34, 38, 42];
av = average(n)

运行文件时,它将显示以下结果-

av =  35.500