Die 5 wichtigsten Arten von Funktionen in MATLAB [2022]

Einführung

MATLAB (MATrix LABoratory) ist eine Programmiersprache, die 1984 von MathWorks entwickelt wurde. Der Zweck des Schreibens von MATLAB besteht darin, einen einfachen Zugriff auf Matrixsoftware zu ermöglichen, die von den Projekten LINPACK (Linear System Package) und EISPACK (Eigen System Package) entwickelt wurde. Es ist eine höhere Programmiersprache für numerische Berechnungen und Programmierung.

MATLAB ist eine Programmiersprachenumgebung mit Funktionen wie Datenstruktur, integrierten Bearbeitungs- und Debugging-Tools. Es besteht aus integrierten, einfach zu verwendenden Grafikbefehlen, um sofort verfügbare Ergebnisse anzuzeigen. Es verfügt über verschiedene integrierte Befehle und mathematische Funktionen, die bei mathematischen Berechnungen und der Durchführung numerischer Methoden helfen.

Merkmale

Im Folgenden sind die Funktionen von MATLAB aufgeführt:

• Es ist eine höhere Programmiersprache, mit der verschiedene numerische Probleme innerhalb von Sekunden gelöst werden können.
• Es verfügt über eine umfangreiche Bibliothek mit mathematischen Funktionen, Operationen, linearer Algebra usw.
• Die Benutzeroberfläche bietet Tools zur Leistungsmaximierung und Verbesserung der Codequalität.
• Es besteht aus einer integrierten grafischen Oberfläche zum Erstellen von Anwendungen.

Syntax

MATLAB führt ein Eingabeaufforderungstool aus, um seine Ausgabe auszuführen.

Zum Beispiel:

Geben Sie den folgenden Ausdruck in die Eingabeaufforderung ein:

Geben Sie Strg+E ein und die Antwort wird wie folgt zurückgegeben:

Funktionen

Funktionen im Programm bedeuten, dass es Eingaben akzeptiert und Ausgaben zurückgibt. Sowohl Skripte als auch Funktionen ermöglichen die Wiederverwendung von Befehlen, indem sie in den Programmdateien gespeichert werden. Es bietet Flexibilität, da Benutzer die Eingabewerte übergeben und Ausgabewerte zurückgeben können. Es läuft im Vergleich zu anderen schneller, da es keine temporären Variablen speichert.

Funktionen müssen innerhalb einer Programmdatei definiert werden, jedoch nicht auf der Befehlszeile. Die folgende Syntax wird verwendet, um Funktionen zu definieren.

Funktion [y1,…,yN] = myfun(x1,…,xM)

Dabei sind y1,…,yN Ausgänge, x1,…,xM Eingänge und

myfun ist der Funktionsname

Im Folgenden sind einige Grundregeln aufgeführt, die für gültige Funktionsnamen und das Speichern der Funktionen zu beachten sind:

• Gültige Funktionsnamen sollten mit Buchstaben beginnen und dann eine Zahl und Unterstriche enthalten.
• Der Name der Datei muss mit dem ersten Funktionsnamen in der Datei übereinstimmen.
• Der Name der Skriptdatei sollte sich von der Funktion in der Datei unterscheiden.
• Das Schlüsselwort end wird verwendet, um das Ende der Funktion anzuzeigen.

Lesen Sie: 15 interessante MATLAB-Projektideen und -themen für Anfänger

Arten von Funktionen

Im Folgenden sind die verschiedenen Arten von Funktionen aufgeführt –

1. Anonyme Funktionen

Eine anonyme Funktion ist wie eine Inline-Funktion, die innerhalb einer einzelnen MATLAB-Anweisung definiert ist. Es besteht aus einem einzigen MATLAB-Ausdruck. Diese Funktion akzeptiert mehrere Eingaben und gibt eine Ausgabe zurück. Die Funktion, die nicht in einer Programmdatei gespeichert ist. Diese Programmdatei ist einer Variablen zugeordnet, deren Datentyp function_handle ist.

Die grundlegende Syntax ist

Funktionsname = @ (Variablenname) Matlab_Ausdruck;

Dabei ist Funktionsname der Name der anonymen Funktion. Variablenname ist der Name einer Variablen. matlab_expression ist ein mathematischer Ausdruck.

2. Lokale Funktionen

MATLAB-Programmdateien enthalten einen Code mit mehreren Funktionen. Die erste Funktion in der Funktionsdatei wird als Hauptfunktion aufgerufen. Diese Hauptfunktion in einer Datei kann für andere Funktionen einer anderen Datei sichtbar sein, dh der Benutzer kann sie von der Befehlszeile aus aufrufen. Lokale Funktionen werden nach der Hauptfunktion definiert und können für andere Funktionen in derselben Datei sichtbar sein.

Erstellen Sie beispielsweise eine Funktionsdatei mit dem Namen mystatastic.m, die eine Hauptfunktion, mystatastic, und zwei lokale Funktionen, mymeanf und mylocalf, enthält.

Funktion [avg, med] = mystatastic(x)

n = Länge (x);

avg = meinMittelwertf(x,n);

med = mylocalf(x,n);

Ende

Funktion a = mymeanf(v,n)

% MYMEANF Beispiel einer lokalen Funktion.

a = Summe(v)/n;

Ende

Funktion m = mylocalf(v,n)

% MYLOCALF Ein weiteres Beispiel für eine lokale Funktion.

w = sortieren (v);

wenn rem(n,2) == 1

m = w((n + 1)/2);

anders

m = (w(n/2) + w(n/2 + 1))/2;

Ende

Ende

Die lokalen Funktionen mymeanf und mylocalf berechnen den Durchschnitt und Median der Eingabeliste. Die Hauptfunktion mystatastic ermittelt die Länge der Liste n und übergibt sie an die lokalen Funktionen.

3. Verschachtelte Funktionen

Eine Funktion innerhalb einer übergeordneten Funktion wird als verschachtelte Funktion bezeichnet. Sie kann als Funktionen innerhalb des Hauptteils einer anderen Funktion definiert werden.

Im Folgenden ist die Syntax der verschachtelten Funktion:

Funktion x = A(p1, p2)

…

B (Seite 2)

Funktion y = B (p3)

…

Ende

…

Ende

Beispielsweise enthält die Funktion mit dem Namen parentf die Funktion nestedf

Funktion parentf

disp('Dies ist die übergeordnete Funktion')

verschachtelt

Funktion verschachteltf

disp('Dies ist die verschachtelte Funktion')

Ende

Ende

Der Vorteil verschachtelter Funktionen besteht darin, dass sie auf Variablen zugreifen und diese ändern können, die in übergeordneten Funktionen definiert sind.

4. Private Funktionen

Die private Funktion ist nützlich, wenn der Benutzer den Umfang einer Funktion einschränken möchte. Die Funktion erstellt den Unterordner darunter und steht nur den Unterordnerfunktionen zur Verfügung. Dieser Unterordner wird als privat bezeichnet.

Erstellen Sie beispielsweise einen Unterordner mit dem Namen private. Erstellen Sie im privaten Ordner eine Datei mit dem Namen examplefile.m.

Funktion findme

% FINDME Ein Beispiel für eine private Funktion.

disp ('Du hast die private Funktion gefunden')

Wechseln Sie in den Ordner, der den privaten Ordner enthält, und erstellen Sie eine Datei mit dem Namen visible.m

Funktion sichtbar

finde mich

Ändern Sie Ihren aktuellen Ordner an einen beliebigen Ort und rufen Sie die sichtbare Funktion auf.

Sichtbar

Sie haben die private Funktion gefunden.

5. Globale Variable

Eine Variable, die in allen Funktionen als global deklariert ist, wird als globale Variable bezeichnet. Es kann mit einer oder mehreren Funktionen geteilt werden. Um die globale Variable im Basisarbeitsbereich zu deklarieren, deklarieren Sie die Variable in der Befehlszeile. Das Wort „global“ sollte vor der Variablen erwähnt werden, die wir als globale Variable deklarieren.

Es folgt die Syntax der globalen Variablen:

global var1 … varN

Erstellen Sie beispielsweise eine Funktionsdatei mit dem Namen avg.m und folgen Sie dem folgenden Code:

Funktion avgr = avg(nums)

global ALLE

avgr = summe(nums)/ALL;

Ende

Erstellen Sie nun eine Skriptdatei und folgen Sie dem folgenden Code:

global ALLE;

ALLE = 10;

n = [34, 45, 25, 45, 33, 19, 40, 34, 38, 42];

av = Durchschnitt(n)

Das folgende Ergebnis wird angezeigt:

durchschn. = 35.500

Siehe: MATLAB-Anwendung in der Gesichtserkennung: Code, Beschreibung und Syntax

Fazit

MATLAB-Funktionen können als integraler Bestandteil der Programmiersprache verwendet werden. Sie können global bewertet werden, indem globale Variablen verwendet werden, und können privat verwendet werden, indem private Funktionen verwendet werden. Aufgrund seiner zahlreichen Alleinstellungsmerkmale kann es alle Anforderungen einer Organisation erfüllen.

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