MATLAB 函数

函数是一起执行任务的一组语句。在MATLAB中，函数是在单独的文件中定义的。文件名和函数名应该相同。

函数在其自己的工作空间（也称为本地工作空间）中对变量进行操作，与在MATLAB命令提示符下访问的工作空间（称为基本工作空间）不同。

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)

在线示例

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，并返回最大的数字。

创建一个函数文件，命名mymax.m并在其中输入以下代码-

function max = mymax(n1, n2, n3, n4, n5)

%此函数用于计算
%输入五个数字
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 function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。当您键入以下内容时，将打印这些行：

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，是在单个MATLAB语句中定义的。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，您可以创建简单的功能，而不必为其创建文件。

从表达式创建匿名函数的语法是

f = @(arglist)expression

实例

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

主和子函数

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函数，以及在主函数之后并由其使用的任意数量的可选子函数。

可以从定义主文件的文件外部（从命令行或其他函数）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调用子函数。

子函数仅对主函数和定义它们的函数文件中的其他子函数可见。

实例

让我们写一个名为quadratic的函数来计算一个二次方程的根。该函数包含三个输入：二次系数、线性系数和常数项。它将回归根。

函数文件quadratic.m将包含主函数quadratic和子函数disc，后者计算判别式。

创建一个函数文件 quadratic.m 并在其中输入以下代码

function [x1,x2] = quadratic(a,b,c)

%此函数返回
%二次方程。
%它需要3个输入参数
%x2，x和
%常数项
%它返回根
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) 
%函数计算判别式
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功能，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的主体内定义函数。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

实例

让我们重写前面实例中的quadratic函数，不过，这次disc函数将是一个嵌套函数。

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  %嵌套函数
d = sqrt(b^2 - 4*a*c);
end   % 结束函数disc

disc;
x1 = (-b + d) / (2*a);
x2 = (-b - d) / (2*a);
end   %结束函数 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

私有函数

私有函数是仅对有限的一组其他函数可见的主函数。如果不想公开函数function(s)的实现，可以将它们创建为私有函数。

私有函数位于具有特殊名称 Private 的子文件夹中。

它们仅对父文件夹中的函数可见。

实例

让我们重写quadratic函数。不过，这一次，disc函数计算判别式，将是一个私有函数。

在工作目录文件夹中创建一个名为 private 的子文件夹，在其中存储以下函数文件 disc.m

function dis = disc(a,b,c) 
%函数计算判别式
dis = sqrt(b^2 - 4*a*c);
end      %子函数结束

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

function [x1,x2] = quadratic3(a,b,c)

% 这个函数返回
% 一元二次方程。
它需要3个输入参数
% 它们是 x2，x 和
% 常数项
% 它返回根
d = disc(a,b,c); 

x1 = (-b + d) / (2*a);
x2 = (-b - d) / (2*a);
end      %结束 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中使用之前发生。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。

实例

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