程序設計

函數文件

在 MATLAB 中，函數文件（Function File） 是用于定義自定義函數的基本方式，擴展名為 .m。它可以接收輸入參數，執行一系列操作并返回結果。

1.函數文件的基本結構

函數文件以 function 開頭，其基本結構如下：

function [輸出1, 輸出2, ...] = 函數名(輸入1, 輸入2, ...)% 函數說明% 執行語句
end

• 文件名必須和函數名一致，例如函數叫 myadd，文件名必須是 myadd.m。
• 可定義多個輸入和多個輸出。
• 一個函數文件只能有一個主函數，可以包含多個子函數。

2.創建并使用函數文件的示例

定義一個加法函數 myadd.m。

function result = myadd(a, b)% myadd: 返回 a + b 的結果% 輸入檢查if nargin ~= 2error('需要兩個輸入參數');endif ~isnumeric(a) || ~isnumeric(b)error('輸入參數必須是數值類型');endresult = a + b;
end

調用方法：

>> r = myadd(3, 5)
r =8

需要注意函數文件必須在當前工作路徑中，否則索引不到。

3.帶多個輸出的函數示例

定義一個計算平均值與標準差的函數 mystat.m。

function [avg, s] = mystat(x)% mystat: 返回平均值和標準差if nargin ~= 1error('需要一個輸入向量');endif ~isvector(x) || ~isnumeric(x)error('輸入必須是數值向量');endn = length(x);avg = sum(x) / n;s = sqrt(sum((x - avg).^2) / (n - 1));
end

調用方法：

>> [mean_val, std_val] = mystat([1 2 3 4 5])
mean_val =3
std_val =1.5811

---

4.包含子函數的函數文件

一個函數文件中可以包含多個函數，但只有**第一個函數（主函數）**是對外可見的，其他的是子函數，僅供主函數調用。

function y = mainfunc(x)y = helperfunc(x) + 1;
endfunction z = helperfunc(x)z = x^2;
end

流程控制

1. if 條件語句

用于執行滿足條件的代碼塊。
語法：

if 條件1% 條件1為真時執行的語句
elseif 條件2% 條件2為真時執行的語句
else% 所有條件不滿足時執行
end

示例：

x = 5;
if x > 10disp('x 大于 10');
elseif x == 5disp('x 等于 5');
elsedisp('x 小于或等于 10 且不等于 5');
end
x 等于 5

2. switch 多分支選擇語句

根據變量的值選擇執行哪個代碼塊，適用于多個固定值的判斷。
語法：

switch 變量case 值1% 變量等于值1時執行case 值2% 變量等于值2時執行otherwise% 所有情況都不匹配時執行
end

示例：

day = 'Monday';
switch daycase 'Monday'disp('今天是星期一');case 'Tuesday'disp('今天是星期二');otherwisedisp('不是星期一也不是星期二');
end
今天是星期一

3. try-catch 異常處理語句

用于捕捉運行時錯誤，使程序即使遇到異常也不會中斷運行。

語法：

try% 嘗試執行的代碼
catch 異常變量% 出錯時執行的代碼
end

示例：

>> tryresult = 10 / acatch MEdisp('發生錯誤：');disp(ME);end
發生錯誤：MException - 屬性:identifier: 'MATLAB:UndefinedFunction'message: '函數或變量 'a' 無法識別。'cause: {}stack: [0x1 struct]Correction: []>> 

ME與lasterr

在早期 MATLAB 版本中，catch 子句不接變量名，錯誤信息由內置變量 lasterr 存儲。示例如下：

>> tryresult = 10 / a;
catchdisp('出錯：');disp(lasterr);  % 顯示最后一條錯誤信息
end
出錯：
函數或變量 'a' 無法識別。

lasterr 是一個全局變量，保存最后發生的錯誤信息。

在新版本 MATLAB 中（R2010+），推薦使用結構化異常對象 MException 處理錯誤。catch 后可以接一個變量（如 ME），此變量就是一個 MException 對象。

tryresult = 10 / 0;
catch MEdisp('發生錯誤：');disp(ME.message);        % 錯誤消息字符串disp(ME.identifier);     % 錯誤標識符（如'MATLAB:divideByZero'）disp(ME.stack(1));       % 錯誤發生的位置（文件、行號、函數）
end

MException 對象詳解:
當錯誤發生時，MATLAB 會創建一個 MException 類型的對象，常用屬性如下：

屬性名	說明
ME.message	錯誤的文本描述
ME.identifier	錯誤的唯一標識符
ME.stack	一個結構數組，描述錯誤發生的函數、文件和行號
ME.cause	若是嵌套異常或 rethrow，可追蹤根本原因

4. while 循環語句

當條件為真時反復執行某段代碼。

語法：

while 條件% 循環體
end

示例：

i = 1;
while i <= 5disp(['當前 i = ', num2str(i)]);i = i + 1;
end
當前 i = 1
當前 i = 2
當前 i = 3
當前 i = 4
當前 i = 5

5. for 循環語句

用于對已知范圍的變量進行迭代。

語法：

for 變量 = 向量或數組% 循環體
end

示例：

for i = 1:5disp(['i = ', num2str(i)]);
end
i = 1
i = 2
i = 3
i = 4
i = 5

break和continue

控制語句	說明
break	終止當前循環
continue	跳過當前循環的剩余部分，直接進入下一輪

示例：

for i = 1:10if mod(i, 2) == 0continue;  % 跳過偶數endif i > 7break;     % 超過 7 時跳出循環enddisp(i);
end1357