《MATLABSimulink系统仿真超级学习手册》——2.5 文件的编写

本节书摘来自异步社区《MATLAB/Simulink系统仿真超级学习手册》一书中的第2章，第2.5节，作者：MATLAB技术联盟 , 石良臣著，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

2.5 文件的编写

MATLAB/Simulink系统仿真超级学习手册M文件可分为脚本M文件（简称脚本文件）和函数M文件（简称函数文件）两大类，其特点和适用领域均不同。

2.5.1 脚本文件脚本文件是由MATLAB语句构成的文本文件，以.m为扩展名。运行命令文件的效果等价于从MATLAB命令窗口中按顺序逐条输入并运行文件中的指令，类似于DOS下的批处理文件。

脚本文件运行过程所产生的变量保留在MATLAB的工作空间中，脚本文件也可以访问MATLAB当前工作空间的变量，其他脚本文件和函数可以共享这些变量。因此，脚本文件常用于主程序的设计。

【例2-17】编写脚本文件，对数a、b、c进行排序，并按从大到小的顺序输出。

（1）在MATLAB窗口中输入a、b、c的数值，即下面语句：

>> a=1;b=0;c=3;

（2）新建一个文本文件，在该文本编辑窗口中输入对数a、b、c进行排序的命令，并以文件名ep2_17.m保存，如图2-17所示。

注意：sort是MATLAB的内置函数，用于对矩阵进行排序，descend表示降序。

（3）在MATLAB命令窗口中输入M文件名，即ep2_17，得到下面结果。

>> ep2_17 ans = 　　　　3　　1　　0

注意：文本文件ep2_17执行过程中，成功地访问了MATLAB工作空间的变量和数据a、b、c。

2.5.2 函数文件函数文件是M文件的另一种类型，它也是由MATLAB语句构成的文本文件，并以.m为扩展名。MATLAB的函数文件必须以关键字function语句引导，其基本结构如下：

function [返回参数1，返回参数2，…]=函数名（输入参数1，输入参数2，…） 　　　　% 注释说明语句段，由%引导 　　输入、返回变量格式的检测语句 　　函数体语句

函数文件具有如下特点。

（1）函数名由读者自定义，与变量的命名规则相同。

（2）保存的文件名必须与定义的函数名一致。

（3）读者可通过返回参数及输入参数来实现函数参数的传递，但返回参数和输入参数并不是必须的。返回参数如果多于1个，则应该用中括号“[]”将它们括起来；输入参数列表必须用小括号“()”括起来，即使只有一个输入参数。

（4）注释语句段的每行语句都应该用%引导，%后面的内容不执行。用户可用help命令显示出注释语句的内容，用于函数使用前的信息参考。

（5）如果函数较复杂，则正规的参数格式检测是必要的。如果输入或返回参数格式不正确，则应该给出相应的提示。

（6）函数中输入和返回参数的实际个数分别有MATLAB内部保留变量nargin和nargour给出，只要运行了该函数，MATLAB将自动生成这两个变量，因此用户编程时可直接使用。

（7）与一般高级语言不同的是，函数文件末尾处不需要使用end命令。

【例2-18】编写函数文件，以数a、b、c为函数参数，对数a、b、c进行排序，并按从大到小的顺序输出。

（1）新建一个文本文件，在该文本编辑窗口中输入下面的命令，并以文件名ep2_18保存在当前工作目录中；

function out=ep2_18(a,b,c) % This function is used to sort a, b and c. if nargin==3 　　out=sort([a,b,c],'descend'); end

注意：这里有对参数个数的检测，参数个数等于3时排序命令才会执行。

（2）在MATLAB命令窗口中调用该函数文件，得到下面的结果。

>> out = e2_17(1,0,3) out = 　　3　　1　　0

注意：调用函数文件时，运行结果可保存在任意名称的变量下，不必与函数文件中的返回变量相同。

与脚本文件相比，函数文件的优点之一是实现了参数的传递，这极大地提高了文件的通用性。例如，在分别用脚本文件和函数文件实现对数a、b、c的排序程序中，所用的命令几乎一样，但脚本文件ep2_16只能在当前工作窗口中使用，参数必须在工作空间中给定，而函数文件ep2_17则可以被任何主程序或其他函数调用，参数可以任意设定。

【例2-19】编写函数文件，实现一个n行m列矩阵，使得该矩阵第i行第j列元素值为1/(i+j-1)。要求在编写的函数中实现如下几点：

（1）如果只给出一个输入，则会自动生成一个方阵；

（2）在函数中给出合适的注释信息；

（3）检测输入和返回变量的个数，如果有错误则给出错误信息。

编写函数文件ep2_19，在该文件中输入下面的语句：

function A=ep2_19(n,m) % 该函数用于创建一个特殊矩阵： A(i,j)=1/(i+j-1) % A=ep2_18(n,m) 创建一个n行m列矩阵 % A=ep2_18(n) 创建一个n阶方阵 if nargout>1 　　error('Too many output arguments!'); end if nargin==1 　　m=n; elseif (nargin==0)||(nargin>2) 　　error('Wrong number of input arguments'); end A=zeros(n,m); for i=1:n 　　for j=1:m 　　　　A(i,j)=1/(i+j-1); 　　end end

在MATLAB命令窗口中调用函数ep2_19，计算结果如下：

>> A=ep2_19(2,3) A = 　　1.0000　　0.5000　　0.3333 　　0.5000　　0.3333　　0.2500 相关资源：MATLAB-SIMULINK建模与仿真实例精讲-张德丰(pdf).