MATLAB 函数

函数是一组语句，一起执行一个任务。在 MATLAB 中，函数在单独的文件中定义。文件名和函数名应该相同。

函数在其自己的工作区内（也称为本地工作区）操作变量，与您在 MATLAB 命令提示符下访问的工作区（称为基础工作区）分开。

函数可以接受多个输入参数，也可以返回多个输出参数。

函数语句的语法为：

function [out1,out2, ..., outN] = myfun(in1,in2,in3, ..., inN)

示例：

下面的名为 mymax 的函数应该写在名为 mymax.m 的文件中。它以五个数字作为参数，并返回数字的最大值。

创建一个名为 mymax.m 的函数文件，并在其中键入以下代码：

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

% 这个函数计算作为输入给定的五个数字的最大值
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顺序。在我们的示例中，mymax 函数有五个输入参数和一个输出参数。

函数语句右边的注释行提供了帮助文本。当您键入以下命令时，这些行将被打印出来：

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

我们可以调用该函数，例如：

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

匿名函数类似于传统编程语言中的内联函数，它在单个 MATLAB 语句中定义。它由一个单独的 MATLAB 表达式和任意数量的输入和输出参数组成。

我们可以在 MATLAB 命令行或函数或脚本中定义匿名函数。

这样，我们就可以创建简单的函数，而无需为它们创建文件。

从表达式创建匿名函数的语法为：

f = @(arglist)expression

示例：

在此示例中，我们将编写一个名为 power 的匿名函数，它将接受两个数字作为输入，并返回第一个数字的第二个数字次方。

创建一个脚本文件，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)

MATLAB 将执行上述语句，并返回以下结果：

result1 =  343
result2 =  7
result3 =  1.0000e-10
result4 =  9.5459

主函数和子函数

除了匿名函数外，任何函数都必须在一个文件中定义。每个函数文件包含一个必需的主函数，该主函数首先出现，以及任意数量的可选子函数，这些子函数位于主函数之后，并被主函数使用。

主函数可以从定义它们的文件外部调用，无论是从命令行还是从其他函数，但是子函数无法从命令行或其他函数外部调用，除了在定义它们的函数文件内部的主函数和其他子函数中。

子函数仅对定义它们的函数文件内的主函数和其他子函数可见。

示例

让我们编写一个名为 quadratic 的函数，用于计算二次方程的根。该函数将接受三个输入，即二次系数、一次系数和常数项。它将返回根。

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

在其中创建一个名为quadratic.m的函数文件，并键入以下代码

function [x1,x2] = quadratic(a,b,c)

%this function returns the roots of 
% a quadratic equation.
% It takes 3 input arguments
% which are the co-efficients of x2, x and the 
%constant term
% It returns the roots
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) 
%function calculates the discriminant
dis = sqrt(b^2 - 4*a*c);
end   % end of sub-function

你可以在命令提示符中调用上述函数，例如：

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

你可以在另一个函数的主体中定义函数。这些被称为嵌套函数。嵌套函数包含任何其他函数的所有组件。

嵌套函数在另一个函数的范围内定义，它们可以访问包含函数的工作区。

嵌套函数遵循以下语法：

function x = A(p1, p2)
...
B(p2)
function y = B(p3)
...
end
...
end

例如，让我们重新编写上一个示例中的 quadratic 函数，但这次 disc 函数将是一个嵌套函数。

创建一个名为 quadratic2.m 的函数文件，并输入以下代码：

function [x1,x2] = quadratic2(a,b,c)
function disc  % nested function
d = sqrt(b^2 - 4*a*c);
end   % end of function disc

disc;
x1 = (-b + d) / (2*a);
x2 = (-b - d) / (2*a);
end   % end of function quadratic2

你可以在命令提示符下调用上面的函数，如下所示：

quadratic2(2,4,-4)

MATLAB 将执行上面的语句，并返回以下结果：

ans = 0.73205

私有函数

私有函数是一种主函数，仅对其他函数的有限群体可见。如果您不想公开一个或多个函数的实现，可以将它们创建为私有函数。

私有函数位于名称为 private 的子文件夹中。

它们仅对父文件夹中的函数可见。

示例

让我们重新编写二次方程的解法。这次，然而，计算判别式的 disc 函数将成为私有函数。

在工作目录中创建名为 private 的子文件夹。将以下函数文件 disc.m 存储在其中：

function dis = disc(a,b,c) 
%function calculates the discriminant
dis = sqrt(b^2 - 4*a*c);
end      % end of sub-function

在工作目录中创建一个函数 quadratic3.m，并在其中键入以下代码：

function [x1,x2] = quadratic3(a,b,c)

%this function returns the roots of 
% a quadratic equation.
% It takes 3 input arguments
% which are the co-efficient of x2, x and the 
%constant term
% It returns the roots
d = disc(a,b,c); 

x1 = (-b + d) / (2*a);
x2 = (-b - d) / (2*a);
end      % end of quadratic3

你可以在命令提示符下调用上述函数，如下所示：

quadratic3(2,4,-4)

MATLAB 将执行上面的语句，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。

如果要从基本工作区访问该变量，则在命令行中声明变量。

全局声明必须在实际使用变量之前发生。将全局变量的名称使用大写字母是一个好习惯，以区分它们和其他变量。

示例

让我们创建一个名为 average.m 的函数文件，并在其中键入以下代码：

function avg = average(nums)
global TOTAL
avg = sum(nums)/TOTAL;
end

创建一个脚本文件，并键入以下代码：

global TOTAL;
TOTAL = 10;
n = [34, 45, 25, 45, 33, 19, 40, 34, 38, 42];
av = average(n)

当我们运行该文件时，将显示以下结果：

av = 35.500