目录

基本运算元素

1. 变量

2. 工作空间

3. 特殊值

 4. 关键字

5. 运算符

数据类型

1. 数值型

整数

浮点数

复数

2. 逻辑型

3. 字符数组和字符串数组

4. 结构数组

5. 单元数组

6. 函数句柄

创建函数句柄

匿名函数

使用函数句柄的好处：

7. 日期和时间

矩阵操作

矩阵连接

重塑矩阵形状

矩阵元素移位和排序

向量（数集）操作

基本运算元素

1. 变量

clearvars 可以清除内存中某些或全部变量，同时可以保留制定变量

1
clearvars - except b

变量类型：

• 局部变量
• 全局变量

1
global a

 全局变量要放在开始出声明

• 永久变量

1
persistent a

2. 工作空间

变量存储在一块内存区域中，称为“基本工作空间” - 脚本文件或命令行创建的变量存在其中

函数不使用基本工作空间，有自己的函数空间

函数空间中生成的变量，只在函数空间内有效；基本 - 基本

函数空间中指派变量到基本工作空间，使用assignin函数

1
assingin(workSpace,'varName',varValue)

即指派变量varName到workSpace中，且初始值为varValue

workSpace为‘base’表示基本工作空间；取值为‘caller’表示调回函数空间

不能在基本工作空间中指派变量到函数空间

3. 特殊值

 4. 关键字

查看或检查关键字：

1
iskeyword('if')

5. 运算符

• 算术运算
• 关系运算
• 逻辑运算
• 位运算
• 特殊运算

数据类型

1. 数值型

默认将所有数值存为double，但整数和单精度更节省空间

所有数值型都支持基本的数组操作，如下标操作和尺寸重塑。

？除int64和uint64外都可用于数学运算

整数

常见整数操作函数

• ceil - 向无穷大方向取整
• floor - 向无穷小方向取整
• fix - 向0取整
• round - 四舍五入
• isinteger - 判断是否为整数数组
• isnumeric - 判断是否为数值数组

浮点数

以double为例（双精度 64位）

s - 63 - 符号位：0为正 1为负

e - 62~52 - 指数部分：偏移量为1023

f - 51~0 - 小数部分

 value = (-1)^s × 2^(e-1023) × 1.f                   —— 一般情况

double可以将其他数值型数据、字符或逻辑树转换成双精度

浮点数操作函数

• isfloat - 检查是否为浮点数
• realmax - 返回计算机能表示的最大浮点数
• realmin - 返回计算机能表示的最小浮点数
• eps - 浮点相对精度
• isreal - 检查数组所有元素是否为实数

复数

产生复数的方法

• 直接生成（不能产生0为虚部的复数）
• complex函数生成

1
2
3
4
5
complex(a,b)
c = a + bi

complex(a)
c = a + 0i

real - 提取实部

imag - 提取虚部

format改变数值显示方式，不影响运算结果

2. 逻辑型

any  - 全假返回假，否则返回真

all - 全真返回真，否则返回假

any(A,dim) - dim = 1 返回行向量，对列向量进行计算

                    dim = 2 返回列向量，对行向量进行计算

3. 字符数组和字符串数组

matlab中区分字符数组与字符串数组的方法为

字符数组用单引号 ‘’ 表示 元素为字符

字符串数组用双引号 “” 表示 元素为字符序列

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
>> a = 'hello';b = "hello";
>> whos a
  Name      Size            Bytes  Class    Attributes

  a         1x5                10  char               

>> whos b
  Name      Size            Bytes  Class     Attributes

  b         1x1               150  string      

关于字符串“string”占用了150个字节是因为本身字符串的表征就需要占用一定大小，字符串所占空间以阶梯形式进行变化

正则表达式相关函数

regexp、regexpi、regexprep、regexptranslate

正则表达式理解：

在编写处理字符串的程序或网页时，经常会有查找符合某些复杂规则的字符串的需要。正则表达式就是用于描述这些规则的工具。换句话说，正则表达式就是记录文本规则的代码

4. 结构数组

用字段来容纳数据的matlab数组

创建结构的方法

• 使用点号运算符

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
>> results.name = 'xin';
>> results.rank = 1;
>> results.score = [100 100 100];
>> results

results = 

  包含以下字段的 struct:

     name: 'xin'
     rank: 1
    score: [100 100 100]

%扩充数组
>> results(2).name = 'liu';
>> results(2).rank = 2;

• 利用struct函数创建结构数组

1
>> s = struct('name',{'xin','liu'},'rank',{1,2})

5. 单元数组

单元数组是在一个数组中包含多个单元（cell），每个单元作为一个独立存储单元存储数据

通过矩阵索引操作获取数据 

创建单元数组的方法

• 使用大括号赋值语句

单元索引：把序号放在（）中，右边将单元内容放在花括号中

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
>> um(1) = {{'love','xin'}};
>> um(2) = {['1997','0420']};
>> um(3) = {['for','ever']}

um =

  1×3 cell 数组

    {1×2 cell}    {'19970420'}    {'forever'}

%这里的um(1)是一个cell，因此无法直接显示，需要用{}的索引才可以看到cell里面的内容

>> um{1}(1)

ans =

  1×1 cell 数组

    {'love'}

>> um{3}

ans =

    'forever'

>> um(3)

ans =

  1×1 cell 数组

    {'forever'}

%索引不同也可以看到收到的是不同的层级

内容索引：复制语句左边，将单元下标放在花括号中；右边指定单元内容

内容与单元索引的区别是：使用单元索引出来的是该单元{}表示，使用内容索引出来的是该单元内的内容，在创建时侯的效果是一样的

6. 函数句柄

提供了简介调用函数的方法

创建函数句柄

• @运算符

1
2
>> fh1 = @sin;
>> fh2 = @(x)sin(x);

• str2func函数

1
>> fh3 = str2func('sin');

• matlabFunction函数

1
2
>> fh4 = matlabFuncyion(sin(x));
%使用该命令前用 syms x 命令创建符号变量

验证是否成功创建函数句柄

1
2
3
4
>> feval(fh1,pi/2)
ans =

     1

matlab映射句柄到指定的函数，并在句柄中保存映射信息

如果同名函数有多个，函数按一定优先级调用

可以用which函数查询调用

• 函数调用可以提高函数的执行效率（反复调用时）
• 函数句柄可以用来标识子函数、私有函数和嵌套函数

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
function out = myDiff(a,b)
    if (a>b)
        out = feval(@fun1,a,b);
    else
        out = feval(@fun1,b,a);
    end
end

function out = fun1(a,b);
    out = a - b;
end

>> myDiff(1,2)

ans =

     1

• 可以使用str2func 实现操作对象的函数

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
>> h_sin = str2func('sin')

h_sin =

  包含以下值的 function_handle:

    @sin

>> feval(h_sin,pi)

ans =

   1.2246e-16

在这里h_sin和@sin是等价的

• 可以在创建的函数中使用某一函数

1
2
3
4
5
6
7
function x = plotSin(fhandle,data)
    plot(data,fhandle(data))
end

>> plotSin(h_sin,t)
>> plotSin(@sin,t)
% 均可正常运行

匿名函数

没有函数名只有函数句柄的特殊函数

即没有function out = 函数名（in），没有生成m文件，只有一个函数句柄

1
2
3
4
5
6
7
8
9
>> plotSin2 = @(x) plot(x,sin(x))

plotSin2 =

  包含以下值的 function_handle:

    @(x)plot(x,sin(x))

>> plotSin2(t)

匿名函数编写的代码很简洁，并且执行效率很高

函数名 = @（vars1，vars2，...） 表达式/函数

使用函数句柄的好处：

1. 提高运行速度？

2. 使用可以与使用变量一样方便

3. 可以将函数句柄作为输入参数传递给GUI对象

4. 函数句柄是将函数“变量化”，因此可以实现批量函数的执行（arrayfun）

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
>> fun{1} = rand(3,6);
>> fun{2} = rand(4,6);
>> fun{3} = rand(6,6);


>> counts = arrayfun(@(x) numel(x{:}), fun)

counts =

    18    24    36

% 在counts里面 @(x) numel(x{:}) 为匿名函数， fun为自变量

>> func{1} = @() rand(3,6);
>> func{2} = @() rand(4,6);
>> func{3} = @() rand(6,6);
>> counts = arrayfun(@(y) timeit(y{:}), func)

counts =

   1.0e-06 *

    0.4110    0.3879    0.4740

% 观察到如果这里用的是fun将会出现提示：第一个参数必须为不带输入参数的函数句柄。
因为timeit需要对函数进行时间计算，而fun实则为一个数组，func才是一个函数

>> counts = arrayfun(@(y) numel(y{:}), func)

counts =

     1     1     1

% 此时可以观察到func的元素个数均为1

7. 日期和时间

三种格式：

日期字符串 

串行日期数（serial date numbers）

日期向量

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
% 日期字符串
>> date

ans =

    '18-Sep-2022'

% 串行日期数
>> now

ans =

   7.3878e+05

%日期向量
>> clock

ans =

   1.0e+03 *

    2.0220    0.0090    0.0180    0.0160    0.0580    0.0227

格式转换

datestr 转换为日期字符串 （使用最多）

datenum 转换为串行日期数

datevec 转换为日期向量

str = datestr（DT, dataform）

矩阵操作

矩阵连接

如果是两个不同类型的矩阵将按照优先级进行连接

[a;b] - cat(1,a,b) - vercat(a,b)

[a,b] - cat(2,a,b) - horzcat(a,b)

[a;a] - repmat(a,[2 1])

[a a] - repmat(a,[1,2])

重塑矩阵形状

length - 返回矩阵最长维的长度

size - 返回矩阵每一维长度

numel - 返回矩阵的元素数

ndims - 返回矩阵的维数

reshape - 重塑矩阵形状

B = reshape(A,m,n) or B = reshape(A,[m n]) 确定的m*n矩阵

B = reshape(A,m,[]) or B = reshape(A,[],n) 仅确定一个维度，另一维度由计算机确定（无法整除会报错）

重塑为列向量用（：） 行向量为（；）

矩阵元素移位和排序

circshift 循环移动矩阵的元素

sort 对数组行或列进行升序或降序排列

sortrows 含列值的升序或降序排列行

issorted 确定数组元素是否排序

[B, index] = sort(A, dim, mode)

dim - 1 对每列的元素排序 2 对每行的元素排序

mode - ascend 升序 descend 降序

[B, index] = sortrows(A, column)

对A的行按列的升值排序，column为正数 升序，负数 降序

向量（数集）操作

行或列维数为1的是向量

数集为元素互斥的向量

最后

以上就是爱笑彩虹最近收集整理的关于MATLAB GUI 自学笔记：1. 预备知识_1基本运算元素数据类型矩阵操作的全部内容，更多相关MATLAB内容请搜索靠谱客的其他文章。