matlab学习002-函数及流程控制语句

一，matlab编程基础

1）matlab脚本和函数文件

①脚本文件

②函数文件

[①使用for求 1+2+2^2+......+2^62+2^63之和](#①使用for求 1+2+2^2+……+2^62+2^63之和)

②使用while语句求1+2+2^2+......+2^62+2^63之和

③使用matlab的内置函数sum求1+2^1+2^2+......+2^62+2^63之和

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一，matlab编程基础

matlab有两种使用方式：一种是直接交互式的命令行操作方式；另外一种是使用M文件的编程工作方式。matlab语言语法简练，功能强大，同时支持结构化程序设计和面型对象程序设计。接下来我将开始学习matllab编程相关的知识点。

1）matlab脚本和函数文件

matlab程序文件为文本格式的M文件，其扩展名为".m"，M文件有脚本文件和函数文件两种。

①脚本文件

脚本文件相当于命令行操作的批处理。当需要在命令行输入较多语句时，可以把这些相关的语句编辑在一起形成脚本文件，以方便重复使用。运行脚本文件时，只需要输入文件名，matlab就会自动按顺序执行文件中的命令。

**脚本文件没有输入输出变量，也没有独立工作空间，而是使用matlab的主工作空间。**即脚本文件产生的数据会一直保存在matlab的工作空间，除非用户运行clear命令将它们清除。

因此，脚本文件与函数文件最根本的区别就是有无function语句。

例如，下面👇这个M文件就是脚本文件：

②函数文件

若M文件的第一个程序行包含关键字function，则该M文件就是函数文件。如果在脚本文件开头第一行写上function xxx语句，那么该脚本文件就会变为一个没有输入与输出参数的函数文件。

需要注意的是，一个函数文件可以有多个函数 。与脚本文件不同，函数文件通常有输入输出参量（也可以选择没有）。函数文件运行时，有独立的工作空间，称为函数工作空间。函数文件内部使用的变量仅在该工作空间中起作用。当函数执行完成时，这些内部变量将随着函数工作空间一起被清除。

2）函数的定义和调用

①定义

函数的组成：function[返回值1（输出参数1），返回值2,...]=[输入值1（输入参数1），输入值2]

function [y1,y2]=函数名(x1,x2)

虽然函数名也可以不和文件名相同，但是为了方便识别知道对应的函数在哪个文件中，最好函数名和M文件名一致。如下，我定义了一个functiona函数用来返回两个值的相加和相减，如下👇

function [y1,y2]=functiona(x1,x2)
y1=x1+x2;  % 输出参数y1
y2=x1-x2;  % 输出参数y2

②调用

[输出参数1，输出参数2，....]=函数名(输入参数1，输入参数2，....)

在调用函数的时候需要在函数前面加上需要返回的参数有哪些，如上👆我想要同时返回y1和y2的值，因此我就用一个数组将这两个变量放在一起。

在调用函数的时候我没有使用分号结尾，如果使用分号结尾就不会显示相应的输出参数。

3）程序流程控制

matlab程序的流程控制和众多编程语言一样，也有if判断语句，for和while循环语句，switch匹配语句。还有对应的关键字break跳出循环，continue跳到下一个循环及return强制返回值。

唯一不同的就是：

matlab中的控制语句的条件（表达式）不需要用空格包裹
不使用花括号来区分每块代码
不用分号在每句语句后面结尾
每个控制语句的最后都会有end结尾

在使用for语句时，指定循环次数 可以使用：变量名=表达式（一般为区间 a:b）

①使用for求 1+2+2^2+......+2^62+2^63之和

function sum=functiona(x1,x2)
sum=0;  % 用于存储每一次相加的结果
for i=0:x2  %x从0取到输入参数x2的值
    sum=sum+x1^i;  % i=0,sum=0+2^0=0+1=1
end   % end用与结束语句的关键字

因为计算出来的数据太大，程序就用科学计数法来表示输出的结果：1.8447e+19-=1.8847×10^19

当我让计算的范围缩小到只需要计算到2的3次方，结果就会是：2^0+2^1+2^2+2^3=15。如下图👇

②使用while语句求1+2+2^2+......+2^62+2^63之和

function sum=functiona(x1,x2)
sum=0;  % 用于存储每一次相加的结果
i=0;    % 循环次数初始值
while i<=x2
    sum=sum+x1^i;  % i=0,sum=0+2^0=0+1=1
    i=i+1;
end   % end关键字用于语句的结束

③使用matlab的内置函数sum求1+2^1+2^2+......+2^62+2^63之和

如果我不想用for循环或者是while循环，就可以使用sum函数，关于sum函数的官方解释如下：

了解具体的参数之后开始编写代码：

function sum1=functiona(x1,x2)
i=0:x2;
sum1=sum(x1.^i);  % 用于存储每一次相加的结果

实现效果：

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