MATLAB输入输出完全教程：input/disp/fprintf函数用法与实战

MATLAB作为工程计算领域的核心工具，输入输出（I/O）是其基础且高频使用的功能。本文详细讲解MATLAB中最常用的input()、disp()、fprintf()三个I/O函数的语法、用法差异及实战场景，内容覆盖新手入门到进阶应用，帮助快速掌握MATLAB数据交互核心技能。

一、input()函数：从控制台获取用户输入

input()是MATLAB中接收用户手动输入的核心函数，能读取数值、字符串、矩阵等多种类型数据，是交互式程序的基础。

1. 基本语法

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变量 = input(提示信息);          % 读取数值/矩阵类型输入
变量 = input(提示信息, 's');     % 强制读取字符串类型输入

2. 核心用法示例

示例1：读取数值输入

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% 读取单个数值
age = input('请输入你的年龄：');
disp(['你的年龄是：', num2str(age)]);

% 读取矩阵输入
matrix = input('请输入一个2x2矩阵（如[1 2;3 4]）：');
disp('你输入的矩阵是：');
disp(matrix);

运行效果：

css 复制代码

请输入你的年龄：25
你的年龄是：25
请输入一个2x2矩阵（如[1 2;3 4]）：[1 2;3 4]
你输入的矩阵是：
     1     2
     3     4

示例2：读取字符串输入

若直接使用input()读取字符串（如姓名），不加s参数会报错，需指定s参数：

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% 错误用法（会报错）
% name = input('请输入你的姓名：');

% 正确用法
name = input('请输入你的姓名：', 's');
disp(['你好，', name, '！']);

运行效果：

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请输入你的姓名：张三
你好，张三！

3. 注意事项

输入数值时，可直接输入整数、小数、科学计数法（如1.2e3）；
输入矩阵时，需遵循MATLAB矩阵语法（方括号包裹，行内元素用空格/逗号分隔，行之间用分号分隔）；

若用户仅按回车，input()会返回空矩阵，可结合isempty()做输入校验：

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num = input('请输入一个数字：');
if isempty(num)
    disp('错误：未输入任何内容！');
end

二、disp()函数：简洁的控制台输出

disp()是MATLAB最基础的输出函数，特点是简洁、无格式符、直接输出内容，适合快速展示变量或文本。

1. 基本语法

matlab 复制代码

disp(输出内容);  % 输出内容可为字符串、数值、矩阵、单元格数组等

2. 核心用法示例

示例1：输出字符串和数值

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% 输出纯文本
disp('MATLAB输入输出教程');

% 输出数值变量
score = 95.5;
disp(score);  % 直接输出95.5

% 拼接字符串+数值（需用num2str转换数值）
disp(['数学成绩：', num2str(score)]);

运行效果：

复制代码

MATLAB输入输出教程
   95.5000
数学成绩：95.5

示例2：输出矩阵和单元格数组

matlab 复制代码

% 输出矩阵
A = [1 2 3;4 5 6];
disp('矩阵A：');
disp(A);

% 输出单元格数组
info = {'姓名', '年龄'; '李四', 30};
disp('个人信息：');
disp(info);

运行效果：

arduino 复制代码

矩阵A：
     1     2     3
     4     5     6
个人信息：
    {'姓名'}    {'年龄'}
    {'李四'}    {[30]}

3. 优势与局限

优势：语法简单、执行速度快，无需记忆格式符，适合快速调试；
局限：无法自定义输出格式（如保留小数位数、对齐方式），无法同时输出多个不同类型变量（需手动拼接）。

三、fprintf()函数：格式化输出（进阶核心）

fprintf()是MATLAB功能最强大的输出函数，支持自定义格式（小数位数、对齐、进制转换），既可输出到控制台，也可写入文件，是工程应用中最常用的输出方式。

1. 基本语法

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% 输出到控制台
fprintf(格式字符串, 变量1, 变量2, ...);

% 写入文件（需先打开文件）
fid = fopen('文件名.txt', 'w');  % 打开文件，w=写入模式
fprintf(fid, 格式字符串, 变量1, 变量2, ...);
fclose(fid);  % 关闭文件

2. 核心格式符（必背）

格式符	说明	示例
%d	整数（十进制）	fprintf('%d', 123) → 123
%f	浮点数	fprintf('%f', 3.14) → 3.140000
%.2f	保留2位小数的浮点数	fprintf('%.2f', 3.1415) → 3.14
%s	字符串	fprintf('%s', 'MATLAB') → MATLAB
%e	科学计数法	fprintf('%e', 123) → 1.230000e+02
\n	换行符	fprintf('第一行\n第二行') → 分行输出
\t	制表符（缩进）	fprintf('列1\t列2') → 列1 列2

3. 核心用法示例

示例1：基础格式化输出

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% 保留小数位数
pi_val = pi;
fprintf('圆周率π保留3位小数：%.3f\n', pi_val);  % 输出：圆周率π保留3位小数：3.142

% 整数+字符串组合输出
id = 1001;
name = '王五';
fprintf('学号：%d，姓名：%s\n', id, name);  % 输出：学号：1001，姓名：王五

% 科学计数法输出
num = 12345.6789;
fprintf('科学计数法：%e\n', num);  % 输出：科学计数法：1.234568e+04

示例2：输出矩阵（按列遍历）

fprintf()处理矩阵时默认按列遍历，需结合循环控制输出格式：

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B = [1 2 3;4 5 6];
fprintf('矩阵B的元素：\n');
% 按行输出矩阵
for i = 1:size(B,1)
    fprintf('%d\t%d\t%d\n', B(i,:));
end

运行效果：

css 复制代码

矩阵B的元素：
1       2       3
4       5       6

示例3：写入文件

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% 打开文件（不存在则创建，存在则覆盖）
fid = fopen('data.txt', 'w');
if fid == -1  % 校验文件是否成功打开
    disp('文件打开失败！');
else
    fprintf(fid, '数值\t平方值\n');  % 写入表头
    for x = 1:5
        fprintf(fid, '%d\t%d\n', x, x^2);  % 写入数据
    end
    fclose(fid);  % 必须关闭文件
    disp('数据已写入data.txt！');
end

生成的data.txt内容：

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4. 注意事项

格式符数量需与变量数量匹配，否则会重复输出或报错；
输出矩阵时需注意"按列遍历"的特性，避免输出顺序混乱；
写入文件后必须用fclose(fid)关闭文件，否则数据可能丢失；
追加写入文件可将fopen的模式改为'a'（append）。

四、三大函数对比与场景选择

函数	核心优势	适用场景	缺点
input()	接收用户交互式输入	需手动输入参数的交互式程序	仅用于输入，无输出功能
disp()	语法简单、输出快速	快速调试、简单文本/数值展示	无格式化能力，拼接复杂
fprintf()	自定义格式、支持文件写入	工程报告输出、数据保存、格式规整	语法稍复杂，需记忆格式符

选择建议：

快速看变量值 → 用disp()；
需自定义格式（保留小数、对齐、写入文件）→ 用fprintf()；
需用户手动输入数据 → 用input()；
交互式程序 → input() + fprintf()组合使用。

五、实战案例：综合应用

以下案例实现"输入学生信息 → 计算平均分 → 格式化输出并保存到文件"：

matlab 复制代码

% 1. 接收用户输入
name = input('请输入学生姓名：', 's');
chinese = input('请输入语文成绩：');
math = input('请输入数学成绩：');
english = input('请输入英语成绩：');

% 2. 计算平均分
avg_score = (chinese + math + english)/3;

% 3. 控制台格式化输出
fprintf('\n=== 学生成绩报告 ===\n');
fprintf('姓名：%s\n', name);
fprintf('语文：%.1f\t数学：%.1f\t英语：%.1f\n', chinese, math, english);
fprintf('平均分：%.2f\n', avg_score);

% 4. 保存到文件
fid = fopen('score_report.txt', 'w');
if fid ~= -1
    fprintf(fid, '学生成绩报告\n');
    fprintf(fid, '姓名：%s\n', name);
    fprintf(fid, '语文：%.1f\n数学：%.1f\n英语：%.1f\n', chinese, math, english);
    fprintf(fid, '平均分：%.2f\n', avg_score);
    fclose(fid);
    disp('\n成绩报告已保存到score_report.txt！');
end

运行效果：

ini 复制代码

请输入学生姓名：赵六
请输入语文成绩：88.5
请输入数学成绩：92
请输入英语成绩：79.5

=== 学生成绩报告 ===
姓名：赵六
语文：88.5	数学：92.0	英语：79.5
平均分：86.67

成绩报告已保存到score_report.txt！