使用指南#

1. 本文 Code block 中的注释采用 C++ 单行注释样式，即//
2. 例子中的 Code block 为在 MATLAB R2021a 环境下的 Command Window 显示内容
3. 本文在矩阵部分内容遵从中国大陆的命名方式，即 Row 为行，Column 为列
4. 由于内容较为庞大，建议在桌面端浏览本页面，请善用目录
5. 部分内容可能过时或出现纰漏，且不展开完整的指令库，如遇问题请求助 Documentaion

本文将不断更新，迭代信息请参考更新日期

笔记正文#

一、 基本操作#

MATLAB 系统环境#

有四大主窗口

• MATLAB Rxxxxa //主窗口
• Current folder
• Command Window
• Workspace

命令提示符 >>#

当 Command Window 出现此符号时表示 MATLAB 已就绪，可以输入命令

此时点击 PgUp/PgDn 来上翻/下翻命令记录

续行符 ...#

在一串命令后加上此符号时表示将下一行的命令续在上一行上，为同一条命令。

示例：

>> s = 1/2 + 1/3 + 1/4 + ...
1/5 + 1/6 + 1/17

清除 Command Window clc#

执行该命令将会清除 Command Window 上的内容

Current folder#

可以使用命令来操控当前文件夹

使用 cd (Change Directory) 指令更改文件夹

>> cd D: 设置当前文件夹为 D:\

使用 mkdir (Make directory) 指令创建文件夹

>> mkdir work

此时在 D:\ 下创建了文件夹 \work

可使用 cd D:\work 指令进入该文件夹

Workspace#

工作区（Workspace）是 MATLAB 用于存储各种变量和结果的内存空间， 可用于变量的显示和操作

MATLAB 的搜索路径#

当搜索一个字符串时，MATLAB 按照以下类型顺序进行检索：

1. 变量
2. 内部函数
3. 程序文件
   • 当前文件夹下的文件
   • 文件搜索路径文件夹中的程序文件

请注意！不要使用和 MATLAB 函数名相同的名字用作变量

清除命令 clear#

>> clear

使用 clear 加上函数名来清除特定的变量:

>> clear cos
执行后将清除工作区的全部变量

命令行分号使用#

在命令后加上分号 ; 结果将不会立即显示

设定路径命令 path#

>> path(path,'D:\work')
将 D:\work 文件夹纳入搜索路径

或者在 Home（选项卡）- ENVIRONMENT（Section）- Set Path 来设定路径。

变量#

MATLAB 使用变量无需 declaration，直接赋值即可

e.g.
A = 10

使用 iskeyword 来查看什么不能作为变量名： >> iskeyword

作为一个工程计算器#

基本的四则运算和幂运算: + - * / ^

ans 为默认的输出输出结果

规则

• 从左到右进行运算
• 运算优先级
  1. 括号（）
  2. 乘方 ^
  3. 乘除 * /
  4. 加减 + -

嵌入式函数（复合函数）#

e.g.

f(g(x)) = f(alpha), alpha = g(x);

MATLAB 数值数据#

数值数据的分类

• 整型
• 浮点型
• 复数型

整型数据转换

uint8 将数据转化为无符号 8 位整数。

int8 将数据转化为有符号 8 位整数。

示例：

>> x=int8(129)

x =

  int8

   127    //因为 int8 最大值为 127，此处自动转化为 127

>> x=uint8(129)

x =

  uint8

   129

浮点型

浮点型分为单精度（占用 4 Byte）和双精度（占用 8 Byte）

在 MATLAB 中，浮点型默认为双精度型数据

可使用 single 函数转化为单精度型；

使用 double 函数转化为双精度型；

>> class(4)     //使用 class 函数查看其数据类型

ans =

    'double'    //说明默认为双精度类型

>> class(single(4))

ans =

    'single'

复数型

复数型数据包含实部和虚部，二者默认为双精度型；

虚数单位用 i 或者 j 表示：

>> 6 + 5i

ans =

   6.0000 + 5.0000i

>> 6 + 5j

ans =

   6.0000 + 5.0000i

使用 real 函数求复数实部； 使用 imag 函数求复数虚部

数值数据输出格式 format 命令：format 格式符

e.g.

>> format long    //输出 long 格式，保留小数点后 15 位
>> 50/3

ans =

  16.666666666666668

>> format    //默认输出 short 格式，保留小数点后 4 位
>> 50/3

ans =

   16.6667

注意！format 指令只影响输出格式，不影响计算和储存

快速查询变量 使用 who 命令来查看所有变量 >> who

使用 whos 命令来查看变量更多的信息

>> whos

示例：

>> A=10

A =

    10

>> whos
  Name      Size            Bytes  Class     Attributes

  A         1x1                 8  double              

数学函数 函数调用格式为：

function(value)

//function 为函数名，value 为函数自变量的值（矩阵变量）

e.g.

>> A=[4,2;3,6]

A =

     4     2
     3     6

>> B=exp(A)

B =

   54.5982    7.3891
   20.0855  403.4288

使用了自然指数函数 exp

常见数学函数的应用#

1. 三角函数

默认以弧度制为单位，使用角度制需要在函数名后加 d

e.g.

>> sin(pi/2)

ans =

     1

>> sind(90)

ans =

     1

2. ABS 函数

>> abs(-4)

ans =

     4

>> abs(3+4i)

ans =

     5

>> abs('a')

ans =

    97

MATLAB Calling Priority#

1. Variable
2. Built-in function
3. Subfunction
4. Private function
   • MEX-file
   • P-file
   • M-file

二、向量和矩阵#

Row Vector#

>> a = [1 2 3 4]

Column Vector#

>> b = [1;2;3;4]

>> a*b      //点积运算

ans =

      30       

>> b*a      //叉积运算

ans =

       1              2              3              4       
       2              4              6              8       
       3              6              9             12       
       4              8             12             16       

Matrix#

在一个 Row 里面用空格空开，换行时用分号分开

Array Indexing 数组索引#

1. 使用 array(n) 来检索数组名为 array 的第 n 项 示例：

>> a=[1,2,3,4]

a =

     1     2     3     4

>> a(3)

ans =

     3

2. 矩阵内检索

• 方法一：使用 A(x,y) 来检索矩阵名为 A 的 第 x 行，第 y 列

• 方法二：使用 A(n) 来检索矩阵名为 A 的 Matrix，以 先由上至下，后由左至右 的顺序编号。

从 1 号到 9 号 其顺序为： $a, d, g, b, e, h, c, f, i$

检索方式如下：

Type 1

>> A(3,2) //第三行第二列，即 $h$

>> A([1 3],[1 3]) //逗号前为 Row，逗号后为 Column；调取第 1、3 条 Row 和第 1、3 条 Column 的交集形成矩阵：

Type2:

>> A(8) //按照 “先由上至下，后由左至右” 的顺序检索第 8 个，即为$f$

>> A([1,3,5]) //按照上述顺序检索第 1, 3, 5 个，即为 $a, g, e$

>> A([1 3;1 3]) //按照上述顺序，形成矩阵：

替换矩阵元素 Replacing Entries#

直接将某个值赋给矩阵的元素：

A(x,y)= K

将 K 赋给 A 矩阵中第 x 行，第 y 列的元素