MATLAB中的函数

MATLAB是一种用于科学计算、数据可视化和算法开发的强大工具。在MATLAB中，函数是编写可重用代码的关键。函数可以是一段简单的脚本，也可以复杂到需要多个文件和文件夹来组织。

创建函数

创建MATLAB函数的语法如下：

function [output1,output2, ..., outputN] = myFunction(input1,input2, ..., inputN)
% 这里是帮助文档
    statements
    ...
end

其中，output1到outputN是函数的输出，用于传递函数执行结果。input1到inputN是函数的输入参数，用于接收调用函数时传递的数据。在函数定义之前，可以使用help命令来添加关于函数的说明文档。这个帮助文档会在执行help函数时显示。

下面是一个示例函数：

function [avg, total] = calculate_average(numbers)
% 计算一组数字的平均值和总和

% 计算平均值和总和
avg = mean(numbers);
total = sum(numbers);

% 显示结果
fprintf('平均值：%f，总和：%f\n', avg, total);
end

匿名函数

MATLAB还支持匿名函数。匿名函数是一种不需要文件名的函数，用于快速生成短小的函数。使用@符号创建一个匿名函数的语法如下：

function_handle = @(inputs) expression

例如，下面是一个计算平方的匿名函数：

square = @(x) x.^2;

内置函数

MATLAB附带了许多内置函数，用于处理向量、矩阵、图像、信号和其他各种数据类型。下面是一些常用的内置函数：

• sin, cos, tan - 三角函数
• exp, log, log10 - 幂和对数函数
• abs, sign - 绝对值和符号函数
• sqrt, nthroot - 平方根和n次方根函数
• max, min - 最大值和最小值函数
• sum, prod, cumsum, cumprod - 加和、乘积、累计和和累计积函数

自定义函数库

MATLAB允许用户创建自己的函数库，称为函数文件夹。这些文件夹包含多个函数脚本，可以使用addpath添加到MATLAB搜索路径中。如果文件夹包含一个名为startup.m的脚本，则该脚本将在MATLAB启动时自动运行。这可以用于设置环境变量或添加其他用户定义的路径。以下是一个典型的函数路径配置：

/home/user/my_functions

函数文件夹中需要提供的文件夹和文件结构如下图：

my_functions/
    +utility/
        my_func1.m
        my_func2.m
        ...
    +plotting/
        my_plot1.m
        my_plot2.m
        ...
    README.md
    startup.m

+号后的文件夹名将用于访问其中包含的函数。例如，要调用my_func1，可以使用以下语法：

result = utility.my_func1(input);

在MATLAB的工作区中，可以使用which命令查找指定函数的路径：

>> which my_func1
/home/user/my_functions/+utility/my_func1.m

结论

MATLAB的函数是编写有效、可重用代码的重要组成部分。可以使用匿名函数和内置函数，在MATLAB中尽可能高效地处理数据。自定义函数库可以大大提高代码的可读性和可维护性。