今天我们继续学习Matlab中函数相关知识。
API的查询和调用
help 命令是最基本的查询方法，可查询所有目录、指定目录、命令、函数。
我们直接点击帮助菜单即可查询所需的API函数。
lookfor 关键字用于搜索相关的命令和函数。
如，我们输入lookfor input，MATLAB就会显示所有关于input的API函数
type M 文件名用于显示文件代码。
如果想显示以.m扩展名结尾的就要加通配符
type *.mwhich M 文件名用于显示指定文件的路径。
返回一个路径
demo 用于演示matlab功能。
如图，我们可以获取各种演示代码来解决实际问题
数据的输入和输出
input函数
输入函数
A=input('提示文字',数据类型);如
str = input('请输入一段文字: ', 's'); 's' 表示用户输入的是字符串。如果没有 's'，MATLAB 默认期望用户输入的是数字或数组。
disp函数
disp(X)X可以是一个字符串、数字、数组、结构体或单元数组。disp函数会自动添加一个换行符，因此不需要在字符串末尾添加\n来换行。- 如果
disp用于显示一个变量，它不会显示变量名，只显示变量的值。 - 与
fprintf函数不同，disp不会允许格式化输出。如果你需要更精细地控制输出格式，应该使用fprintf。
流程控制语句
分支语句包括
if（条件式），语句；
end；if（条件式1），语句1；
elseif（条件式2），语句2；…；
else，语句；
end；switch（分支变量）
case（值1），语句1；
case（值2），语句2；…;
otherwise 语句；
end循环语句包括
for 循环变量=初值:增量:终值，
语句；
end；while（条件式），
语句；
end。其他语句包括
pause,暂停执行，直到用户按任意键继续
pause(seconds)，暂停执行几秒后继续
break,跳出当前循环
return,结束函数执行并返回一个值
error，error函数用于终止当前函数的执行并返回到调用函数，或者如果error在脚本中使用，则终止脚本的执行。使用error时，可以提供一个错误消息来描述发生了什么问题。
error('This is an error message');脚本文件与函数文件
主要区别有：
- M脚本文档没有参数传递功能；函数文件具有参数传递功能。
- M脚本文档中的变量是全局的，在命令窗口也可用；函数文件中的变量是局部的。
脚本文件相当于一段写好的代码可以随时调用，省去了很多麻烦
在调用脚本文件时，直接在命令窗口中输入文件名即可
函数文件则相当于一个函数，调用时需要传参
function [输出参数列表] = 函数名(输入参数列表)例：
函数定义
function area = calculateCircleArea(radius)% calculateCircleArea 计算圆的面积% 输入参数：% radius - 圆的半径% 输出参数：% area - 圆的面积% 声明PI常量PI = 3.141592653589793;% 计算面积area = PI * radius^2;
end函数调用
[输出参数] = 函数文件名(输入参数1, 输入参数2, ..., 输入参数N)S=calculateCircleArea(23)注意：MATLAB调用函数文件时只认函数文件名，不认函数名，所以要保持函数文件名与函数名的统一以防止调用失败
函数句柄与匿名函数
函数句柄
用@作为取地址符将函数作为值赋给变量
首先，我们定义一个简单的函数
function result = square(x)result = x^2;
end接下来，我们可以使用 @ 符号来创建一个指向 square 函数的句柄：
% 创建函数句柄
fHandle = @square;现在 fHandle 是一个指向 square 函数的句柄。我们可以使用这个句柄来调用函数，并传入参数：
% 使用函数句柄调用函数
num = 5;
squaredNum = fHandle(num); % 这将计算 5 的平方
disp(squaredNum); % 显示结果使用函数句柄的好处是，它可以像变量一样传递，使得函数调用更加灵活。例如，你可以将函数句柄传递给其他函数，或者存储在一个数组中，稍后调用。
feval函数
feval(fun, arg1, arg2, ..., argN)其中fun是要调用的函数的名称（字符串或函数句柄），arg1, arg2, ..., argN是传递给该函数的参数。
用处：
使用字符串调用函数
% 调用 'sin' 函数
result = feval('sin', pi/2);
disp(result); % 显示结果，应该是 1使用函数句柄调用函数
% 创建函数句柄
fHandle = @sin;% 使用 feval 和函数句柄调用函数
result = feval(fHandle, pi/2);
disp(result); % 显示结果，应该是 1注意事项
- 当函数名称是字符串时，
feval非常有用。如果你已经有了函数的句柄，直接调用通常更简单，例如result = fHandle(pi/2);。 - 在MATLAB的新版本中，
feval已经不推荐使用，推荐的做法是直接使用函数句柄或者使用str2func将字符串转换为函数句柄，然后进行调用。
使用str2func替代feval
如果你有一个函数的名称作为字符串，并且想要调用这个函数，可以使用str2func来将字符串转换为函数句柄，然后直接调用该函数：
% 将字符串转换为函数句柄
fHandle = str2func('sin');% 使用函数句柄调用函数
result = fHandle(pi/2);
disp(result); % 显示结果，应该是 1这种用法比使用feval更符合现代MATLAB的编码风格。
eval函数
基本语法
eval(expression)其中 expression 是一个包含 MATLAB 表达式、语句或函数调用的字符串。
示例
执行表达式
% 定义一个字符串，其中包含 MATLAB 表达式
str = 'a = 5; b = 10;';% 使用 eval 执行字符串中的表达式
eval(str);% 显示结果
disp(['a = ', num2str(a)]);
disp(['b = ', num2str(b)]);在上面的示例中，eval 会执行字符串 str 中的语句，从而定义了变量 a 和 b。
调用函数
% 定义一个字符串，其中包含对函数的调用
str = 'disp(''Hello, World!'')';% 使用 eval 执行字符串中的函数调用
eval(str);在这个例子中，eval 执行了字符串 str 中的 disp 函数调用，输出了 “Hello, World!”。
注意事项
eval应该谨慎使用，因为它会执行字符串中的任何代码，包括可能有害的代码。- 使用
eval可能会影响代码的性能，因为它需要解析和执行字符串中的代码。 - 在可能的情况下，使用函数句柄、匿名函数或其他编程结构来避免
eval是更好的做法。
匿名函数
匿名函数是MATLAB中一种创建简单函数的便捷方式，无需为其编写单独的函数文件。匿名函数可以定义在一个变量中，并且通常在单个表达式中使用。它们非常适合快速定义简单的操作或作为回调函数传递给其他函数。
基本语法
functionVariable = @(inputVariables) expressionfunctionVariable：存储匿名函数的变量名。@：匿名函数的创建运算符。inputVariables：匿名函数的输入参数，可以是单个变量或多个变量。expression：使用输入参数计算的结果表达式。
创建一个计算两个数之和的匿名函数：
add = @(x, y) x + y;
result = add(3, 4); % 计算 3 和 4 的和
disp(result); % 显示结果：7 arrayfun 与 cellfun 函数
在MATLAB中，arrayfun 是一个非常有用的函数，它经常与匿名函数结合使用，允许你对数组中的每个元素应用一个函数，并返回结果数组。这对于需要对数组中的每个元素执行相同操作的情况非常有用。
基本语法
B = arrayfun(func, A)B：输出数组，其中包含对输入数组A中每个元素应用函数func后的结果。func：一个函数句柄，它定义了要对输入数组A中每个元素执行的操作。A：输入数组，可以是数值数组、元胞数组或结构体数组。
下面的例子使用 arrayfun 来计算一个数值数组中每个元素的平方：
A = 1:5; % 创建一个行向量
B = arrayfun(@(x) x.^2, A); % 对每个元素求平方
disp(B); % 显示结果cellfun函数与arrayfun函数类似，只不过处理值、返回值为一个元胞数组。
函数重载
在MATLAB中，函数重载是通过编写多个同名函数，每个函数处理不同的情况来实现的。这种方式使得代码更加灵活，可以根据不同的输入情况执行不同的操作。
基于参数数量重载
1、重写函数
function result = myfunc(a)result = a^2;
endfunction result = myfunc(a, b)result = a^2 + b^2;
end2、使用nargin与nargout
nargin:记录调用函数时输入变量个数；
nargout:记录调用函数时输出变量的个数。
示例：
function [f1, f2] = exam_arg(a, b, c)if nargin == 1f1 = a;elseif nargin == 2f1 = (a + b)/2;elseif nargin == 3f1 = (a + b + c)/3;endif nargout == 0error('没有输出参数。');elseif nargout == 2f2 = '计算平均值';end
end根据参数类型重载
function result = myfunc(a)if ischar(a)result = 'String: ' + a;elseif isnumeric(a)result = a^2;elseerror('Unsupported type');end
end注意事项
- MATLAB中的函数重载不是传统意义上的重载，因为它不支持基于参数类型的重载，而是通过参数数量和
varargin（可变数量输入参数）来实现类似的功能。 - 当调用一个函数时，MATLAB会根据提供的参数数量和类型来选择最合适的函数实现。
- 使用
isa函数或class函数可以在函数内部检查参数的类型。 - 如果没有找到匹配的函数实现，MATLAB将抛出一个错误。
今天就学习到这里，我们明天继续学习MATLAB。
