MATLAB 函数

函数是一组共同执行任务的语句。在MATLAB中，函数被定义在独立的文件中。文件名和函数名应该相同。

函数在自己的工作区内操作变量，这个工作区也被称为 局部工作区 ，与您在MATLAB命令行上访问的工作区（称为 基础工作区 ）是分开的。

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)

示例

下面的函数名为mymax应该写在名为mymax.m的文件中。它以五个数字作为参数，并返回这些数字中的最大值。

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)

%This function calculates the maximum of the
% five numbers given as input
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。在我们的例子中，mymax函数有五个输入参数和一个输出参数。

函数语句之后的注释行提供了帮助文本。在输入−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

你可以通过以下方式调用该函数: −

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，它在单个MATLAB语句内定义。它由一个MATLAB表达式和任意数量的输入和输出参数组成。

您可以在MATLAB命令行或函数或脚本中定义一个匿名函数。

这样，您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如下：

f = @(arglist)expression

示例

在这个例子中，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的幂。

创建一个脚本文件，并键入以下代码：

power = @(x, n) x.^n;
result1 = power(7, 3)
result2 = power(49, 0.5)
result3 = power(10, -10)
result4 = power (4.5, 1.5)

当你运行该文件时，它显示为−

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

主要和子函数

除了匿名函数之外的任何函数都必须在文件中定义。每个函数文件都包含一个必需的主要函数，该函数首先出现，以及任意数量的可选子函数，后者紧随主要函数出现并由其使用。

主要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调用，但是子函数无法从命令行或其他函数调用，在函数文件外部使用。

子函数只对定义它们的函数文件中的主要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，二次系数、线性系数和常数项。它将返回根。

函数文件quadratic.m将包含主要函数quadratic和子函数disc，用于计算判别式。

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)

%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

你可以从命令提示符中调用上述函数，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。这些被称为嵌套函数。嵌套函数包含其他任何函数的任何或所有组件。

嵌套函数在另一个函数的作用域内定义，并且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

示例

让我们重新编写函数quadratic，从上一个示例中，然而，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  % 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

可以在命令提示符中调用上述函数，方法如下−

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

私有函数是仅对一组有限的其他函数可见的主要函数。如果您不想暴露函数的实现，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。

示例

让我们重新编写二次函数。但是这次，计算判别式的 disc 函数将是一个私有函数。

在工作目录中创建一个名为 private 的子文件夹。以下是一个存储在其中的函数文件： disc.m 。

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

在您的工作目录中创建一个名为quadratic3.m的函数，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

您可以从命令提示符中调用上述函数，如下所示 –

quadratic3(2,4,-4)

Matlab将执行以上语句并返回以下结果−

ans =  0.73205

全局变量

全局变量可以被多个函数共享。为此，您需要在所有函数中将变量声明为全局变量。

如果您想从基础工作空间访问该变量，那么请在命令行中声明该变量。

全局声明必须在变量在函数中实际使用之前进行。将全局变量的名称用大写字母来区分它们和其他变量是个好习惯。

示例

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输入以下代码−

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

当您运行该文件时，它将显示以下结果 –

av =  35.500