《数值分析及其MATLAB实现》第二篇MATLAB快速入门word第一章 1.3

MATLAB是一个标准的Windows界面，可以利用菜单中的命令完成对命令窗口的操作。它的使用方法与Windows的一般应用程序相同，参看图1-8。下面将对菜单进行介绍。

图1-8

1.3.1 M文件

M文件有两种类型：文本M文件和函数M文件。 （一）文本M文件

一个比较复杂的程序常常要作反复的调试，这时你不妨建立一个文本文件并把它储存起来，可以随时调用进行计算。建立文本文件可以在File菜单中选择New，再选择M-file，这时MATLAB将打开一个文本编辑窗口，在这里输入命令

。9。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南 和数据。储存时文件名遵循MATLAB变量命名的原则，但必须以 m 为扩展名，其一般形式为

< M文件名>.m

如 juzhen.m, pp.m 等。

值得注意的是，文本M文件中的变量都是全局变量，在执行过程中, 文本M文件中的命令可以使用目前工作区中的变量，它所产生的变量也将成为工作区的一部分。例如我们把下面的程序保存为名为budijifen1.m的文本M文件：

function budijifen1 x=-4*pi:0.014*pi;a=1; for C=-3:3

y =1/2*(-sin(a*x)+a*x)/a+C plot(x,y) hold on end grid hold off

xlabel('自变量 X') ylabel('因变量 Y')

title('不定积分的积分曲线族') legend('不定积分的积分曲线族')

然后在MATLAB工作窗口中输入文件名：

>> budijifen1

运行后屏幕显示计算结果(略)和图形(见图1-9)。

再如，将下面的一个生成矩阵的程序保存为名为juzhen.m的文本M文件：

for i=1:k for j=1:n

b(i,j)=7/(2*i+3*j-6); end end a=rats(b)

然后在MATLAB工作窗口中输入：

>> k=3;n=4; juzhen,b

。10。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南

图1-9 名为budijifen1.m的文本M文件的图形

运行后屏幕显示运行结果如下：

a =

-7 7/2 7/5 7/8 7 7/4 1 7/10 7/3 7/6 7/9 7/12 b =

-7.0000e+000 3.5000e+000 1.4000e+000 8.7500e-001 7.0000e+000 1.7500e+000 1.0000e+000 7.0000e-001 2.3333e+000 1.1667e+000 7.7778e-001 5.8333e-001

（二） 函数M文件

函数M文件是另一类M文件，我们可以根据需要建立自己的函数文件，它们能够像库函数一样方便地调用，从而极大地扩展MATLAB的能力。如果对于一类特殊的问题，建立起许多函数M文件，就能最终形成的工具箱。

函数M文件的第一行有特殊的要求，其形式必须为 function <因变量>= <函数名>（<自变量>）

其他各行为从自变量计算因变量的语句，并最终将结果赋予因变量。而这

。11。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南 个M文件的文件名必须是<函数名>.m。下面给出函数文件的一个简单例子。 如果我们要在某个程序中要调用函数y面的名为fun.m的函数M文件。

function y = fun(x)

y = exp((-x.^2)./2)./(sqrt(2*pi));

然后在MATLAB工作窗口中输入程序：

>> [Q1,FCNT14] = quad(@fun,0,pi/2,1.e-14,3) % quad

是一个计算数值积分的程序名

运行后屏幕显示计算的部分结果如下：

…………………………………………………………………………

551 1.5441340226 1.33311521e-002 0.00159728 553 1.5574651747 1.33311521e-002 0.0015650585 Q1 =

0.44188501721659 FCNT14 = 553

符号 % 后面是注释部分，给出了这个程序的说明，MATLAB执行时忽略这些内容。实际上MATLAB的所有函数都有这样一段注释。

函数M文件有多个因变量时，要用[]将它们括起来，请看下面数值积分程序quad.m的部分内容:

function [Q,fcnt] =

quad(funfcn,a,b,tol,trace,varargin)

%QUAD Numerically evaluate integral, adaptive

Simpson quadrature.

% ............................................ % [Q,FCNT] = QUAD(...) returns the number of

function evaluations.

%

% QUAD(FUN,A,B,TOL,TRACE) with non-zero TRACE

shows the values

% of [fcnt a b-a Q] during the recursion. %

。12。

12e

x22，就必须建立并保存下

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南 % QUAD(FUN,A,B,TOL,TRACE,P1,P2,...) provides for

additional

% arguments P1, P2, ... to be passed directly to

function FUN,

% FUN(X,P1,P2,...). Pass empty matrices for TOL or

TRACE to

% use the default values.

%................................................. f = fcnchk(funfcn);

if nargin < 4 | isempty(tol), tol = 1.e-6; end; if nargin < 5 | isempty(trace), trace = 0; end; % Initialize with three unequal subintervals. h = 0.13579*(b-a);

x = [a a+h a+2*h (a+b)/2 b-2*h b-h b]; y = feval(f, x, varargin{:}); fcnt = 7;

% Fudge endpoints to avoid infinities. if ~isfinite(y(1))

y(1) = feval(f,a+eps*(b-a),varargin{:}); fcnt = fcnt+1; end

if ~isfinite(y(7))

y(7) = feval(f,b-eps*(b-a),varargin{:}); fcnt = fcnt+1; end

% Call the recursive core integrator.

…………………………………………………………………………… 其用途不难从注释行知道。

函数M文件中的变量一般是局部变量，它们的变量名于目前的工作区和其他的函数。对于5.0以上的版本，在工作区和函数的定义中可以用 global 命令把某些变量说明为全局变量。

当MATLAB执行到M文件名的语句时，它首先搜索当前工作区中的变量和内建的命令，然后搜索有无内部函数以此命名，最后在搜索路径的目录中寻找以此命名的M文件。

。13。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南 一般情况下MATLAB不显示M文件中的内容，不过命令 echo on 可以让MATLAB显示M文件中的命令，并且用命令 echo off 关闭显示。在M文件中还可以引用其他M文件，包括递归地引用自己。

1.3.2 FFiillee菜菜单单

Fe Fiille菜菜单单的的内内容容如如下下表表11--11 所所示示。。

表 Flle表11--11Fiie菜菜单单的的使使用用

菜菜单单命令 New Open Open Selection Run Script Load Workspace Show Workspace As Show Workspace Show Graphics Property Editor Show GUI Layout Tool Set Path Preferences Print Setup Print Print Selection Exit MATLAB

（一） New选项

File菜单下的子菜单New有三个选项，我们分别介绍他们的功能。 --ffiille1．““MMe”” 选项

该选项是是子菜单New的三个选项之一。我们用“M-file”新建一个M 文件，该命令将打开 MATLAB 的M文件编辑/ 调试器，参看图1-10。通过它们,我们可以创建和编辑M文件,调试 MATLAB 程序。所谓的M文件就是用MATLAB

。14。

功 能 建立M文件、建立图形 、建立Simulink模块 打开已知文件 打开指定文件 运行已有的M文件 将文件中的内容放入MATLAB的工作区中 将MATLAB工作区中的内容放入文件 显示MATLAB工作区 显示图形属性编辑器 显示GUI界面布局管理器 设置工作路径 定义工作环境 打印设置 打印 打印指定的文件 退出 MATLAB 第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南 语言编写的程序，保存为一个以.m为后缀的文件名的文件中，可以在MATLAB工作窗口运行其文件名调用此程序。

图1-10 M文件编辑/ 调试器

2． ““FFiigguurree”” 选项

g在 MATLAB 命令窗口执行 NNeeww ----““FFiiguurree””命令可以产生一个图形窗口，参看图1-11。执行一次close 命令，关闭一个当前的图形窗口 ；要同时关闭所有的窗口，使用close all。

图1-11 图形窗口

图形窗口中每个工具条的功能如下表1-2所示：

。15。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南

表1-2 图形窗口中每个工具条的功能

图 标 功 能 允许对图形进行编辑 在图形窗口中添加文字 在图形窗口中添加坐标轴等带箭头的线段 在图形窗口中添加线段 允许对图形进行放缩操作，按下该按钮后，在图形中单击鼠标左（右）键 ，放大（缩小）图形 与 的作用和操作完全相反 允许把图形旋转为三维图形

3．“Model” 选项

该选项新建一个 Simulink 模型窗口（参看图1-12），并且显示 Simulink模块库浏览器（参看图1-13）。Simulink是对动态系统进行建模,仿真和分析的一个软件包。

图1-12 新建Simulink模型窗口 图1-13 Simulink模块库浏览器

（二） OOppeenn 选项

。16。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南 单单击击OOppeenn菜菜单单弹出打开文件对话框（参看图1-14）。我们可以搜寻并打开MATLAB的M文件所在的目录，选中该文件，再单击“打开”按钮，将打开MATLAB文件（参看图1-15）。

菜 图1-15 打开MA图1-14 单单击击OOppeenn菜单单TLAB文件

e（三）OOppeenn SSeelleccttiioonn 选项

我们可以在MATLAB命令窗口编辑区用鼠标选中M文件的文件名，再单击“Open Selection”选项（参看图1-16），将用编辑器打开该文件。

图1-16 单击“Open Selection”选项 （四）RRuunn SSccrriipptt选项

。17。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南 RpRuunn SSccrriiptt选项是用来运行脚本文件的。我们可以在弹出的“Run Script”对话框中（参看图1-17）直接输入脚本文件名，再单击“OK”运行脚本文件（参看图1-18）。

图1-17 Run Script对话框 图1-18 脚本文件

o（五）、LLooaadd WWorrkkssppaaccee选项 LoscLooaadd WWorrkksppaacee选项是用来载入MATLAB（数据）文件中的内容到工作空间。lle单击该选项打开一个LLooaadd..mmaatt ffiie对对话话框框（参看图1-19），在目录框中列出所选目录的后缀为mat的文件。选中某个文件后，将把该文件中保存的变量载入到当前工作空间。

lle图1-19 LLooaadd..mmaatt ffiie对对话话框框

。18。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南 eo（六） SSaavve WWorrkkssppaaccee选项

SocSaavvee WWorrkkssppaacee选项的功能是使用二进制的 .mat 文件保存 MATLAB 工作区的内容，把当前工作空间的所有变量用后缀为 *.mat的文件保存起来。单击该选项将弹出一个目录框（参看图1-20），用户通过该目录框选择文件的存储目录和名字。

图1-20 目录框 图1-21 变量浏览器

Woke（七） SShhoowwWorrkssppaacce选项

woc单击SShhoow WWorrkkssppaacee选项将打开变量浏览器（参看图1-21）。变量浏览器中显示当前工作空间中所有变量的类型，大小及占用的存储空间。

单击变量浏览器下方的Open按钮，打开下面的对话框（参看图1-22）。

。19。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南 图1-22 图1-23 图形属性编辑器 Gr（八） SShhoowwGraapphhiiccss PPrrooppeerrttyy EEddiittoorr选项 wctto单击SShhoow GGrraapphhiicss PPrrooppeerrttyy EEddiiorr选项将打开图形属性编辑器（参看图1-23）。在该图形属性编辑器中，可以选择MATLAB 已经打开的图形窗口，对每个图形对象的属性值进行修改。

GUIo（九） SShhoowwGUI LLaayyoouutt TToooll选项

II L单击SShhooww GGUULaayyoouutt TTooooll选项, MATLAB 将会打开图形界面控制面板（参看图1-24）。我们可以 通过选中面板里的图形模板，再在打开的图形窗口中绘制就可以生成精美的图形界面。

图1-24 图形界面控制面板 图1-25 “Preferences”选项对话框

ee（十） PPrreeffeerrennccess选项

单击 菜单栏上“File”下的“Preferences”选项时,弹出如下图所示的对话框（参看图1-25）,它包含三个选项卡“General”，“Command Window Font”和 “ Copying Options”,我们可以 用来调整命令编辑区的显示格式。

e1. GGenneerraall选项卡

“Preferences”选项中的GGeenneerraall选项卡（参看图1-25）的功能是选择程序编辑器,制定帮助目录,命令执行时是否回显,命令与命令之间以及变量名与变量的值之间是否留空行等.

“General”选项卡上左边的 “Numeric Format” 框中,从“Short (defaule)”到 “Rational” 项是互斥的，通过它们可以控制命令窗口中计算结果的显示格式，并不影响数据的存储和计算精度。MATLAB存储和运算的数据只有一种格式，即十六位十进制（二进制双精度），但屏幕显示有八种格式。对同一个数π的八种格式列表1-3如下:

。20。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南

表1-3 数π的八种格式列表

MATLAB命令 format short format long format bank format ＋ format short e format long e format rat Format hex 显示 3.1416 3.141592653579 3.14 ＋ 3.1416e+000 3.1415926535793e+000 355/113 400921fb54442d18 说明 小数点后4位（默认） 15位十进制数字 小数点后2位 显示正，负或零 5位科学计数法 15位科学计数法 最接近的有理数 16位十六进制数 Loos(default) 选择稀疏（Loos）在命令窗口中的显示结果中加入一些空行,默认（default）值为稀疏。 Compact 紧凑（Compact）格式，压缩掉输出到命令窗口中的许多空行，一屏上可以显示更多的内容 2 F2.. CCoommmmaanndd WWiinnddoowwFoonntt选项卡

iintt选项卡（参看图1-26）中的“Preferences”选项中的CCoommmmaanndd WWnddooww FFoonn选项控制着命令窗口字体的类型大小，风格以及命令窗口的背景和字体颜色。

iintt选项卡 图1-26 CCoommmmaanndd WWnddooww FFoonn

在图中“Sample”框显示选择的样例。 33.. CCooppyyiinngg OOppttiioonnss选项卡

“Preferences”选项中的Copying Options选项卡（参看图1-27）的功能是拷贝 MATLAB 所绘制的图形的形式。

。21。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南 图1-27 Copying Options选项卡

1.3.3 Edit 菜单

Edit 菜单中的命令与Windows界面中的Edit 菜单中的命令的使用方法大部分相同（参看图1-28）。

图1-28 Edit 下拉菜单

下面将Edit菜单的各项功能列入表1-4中进行介绍。

表1-4 Edit菜单的各项功能

菜菜单单命令 Undo Cut Copy 功 能 撤消上一步的操作 将 选中内容删除，放入剪贴板 将 选中内容放剪贴板，但不删除所选内容 。22。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南 Paste Clear Select All Clear Session

将剪贴板的内容放入MMATLAB工作窗口 清除工作空间中的变量 选中命令窗口中的所有内容 清除命令窗口里的所有显示的内容 [例7] 在MATLAB工作区中输入命令

>> x=pi,y=2^(1/2),z=sqrt(2),t=1/3，

运行后输出结果如下：

x =

3.1416 y =

1.4142 z =

1.4142 t =

0.3333 再试用Edit菜单的各项功能。

1.3.4 其他菜单

MATLAB除了可以利用File和Edit菜单中的命令完成对命令窗口的操作以外，还可以利用View、Window和Help菜单中的命令完成对命令窗口的操作.

（一） View菜单

View下拉菜单中的选项Toolbar,它用于控制是否显示工具栏（参看图1-29）。

控制是否 显示工具栏 图1-29 View下拉菜单

（二） Window 菜单

。23。

第二篇 第一章 MATLAB简介及操作指南 Window 菜单用于打开多个MATLAB窗口，用它在各个窗口之间切换（参看图1-30）。

图1-30 Window 菜单

图1-31 Help菜单

（三） Help 菜单

下面将对Help菜单（参看图1-31）的各项功能列入表1-5中进行介绍。

表1-5 Help菜单的各项功能

菜菜单单命令 Help Window Help Tips Help Desk Examples and Demos About MATLAB Show License Join MATLAB Access

功 能 显示帮助窗口 关于帮助的目录 显示HTML格式的帮助文件 进入MATLAB演示窗口 显示版权信息 显示用户授权协议 加入MATLAB用户协会 。24。