构建可维护MATLAB代码：面向对象编程的权威指南

# 1. MATLAB面向对象编程基础**

面向对象编程 (OOP) 是一种强大的编程范式，它将数据和方法组织成对象。MATLAB 作为一种技术计算语言，也支持 OOP，为构建可维护和可扩展的代码提供了强大的工具。本章将介绍 MATLAB 中 OOP 的基本概念，包括类、对象、继承和多态性。

通过使用 OOP，开发人员可以将复杂问题分解为更小的、可管理的单元。对象封装了数据和操作，允许代码模块化和重用。继承和多态性等特性促进了代码的可扩展性和灵活性。

# 2. 面向对象编程实践

### 2.1 类和对象

#### 2.1.1 定义类和对象

在面向对象编程中，类是对象的蓝图，它定义了对象的属性和方法。对象是类的实例，它包含了特定于该实例的属性值。

要定义一个类，可以使用 `classdef` 关键字，后跟类的名称和属性列表。例如：

classdef Person
    properties
        name
        age
    end
    methods
        function obj = Person(name, age)
            obj.name = name;
            obj.age = age;
        end
    end
end

此代码定义了一个名为 `Person` 的类，它具有两个属性：`name` 和 `age`。它还定义了一个构造函数，用于在创建对象时初始化这些属性。

要创建类的对象，可以使用 `Person` 关键字，后跟括号中的属性值。例如：

person1 = Person('John', 30);
person2 = Person('Mary', 25);

此代码创建了两个 `Person` 对象：`person1` 和 `person2`。

#### 2.1.2 访问类和对象属性

要访问类的属性，可以使用点运算符（`.`）。例如：

person1.name

此代码返回 `person1` 对象的 `name` 属性值。

要访问对象的属性，可以使用点运算符（`.`）或括号（`()`）。例如：

person1.age
person1('age')

这两种方法都会返回 `person1` 对象的 `age` 属性值。

### 2.2 继承和多态性

#### 2.2.1 继承的原理和应用

继承允许一个类（子类）从另一个类（父类）继承属性和方法。子类可以重写父类的方法，从而为其提供不同的实现。

要定义一个子类，可以使用 `classdef` 关键字，后跟子类的名称、父类的名称和属性列表。例如：

classdef Student < Person
    properties
        student_id
    end
    methods
        function obj = Student(name, age, student_id)
            obj.name = name;
            obj.age = age;
            obj.student_id = student_id;
        end
    end
end

此代码定义了一个名为 `Student` 的子类，它从 `Person` 类继承了 `name` 和 `age` 属性。它还定义了一个新的属性 `student_id`。

要创建子类的对象，可以使用 `Student` 关键字，后跟括号中的属性值。例如：

student1 = Student('John', 30, 12345);

此代码创建了一个 `Student` 对象 `student1`，它具有 `name`、`age` 和 `student_id` 属性。

#### 2.2.2 多态性的概念和实现

多态性允许子类对象以与父类对象相同的方式进行交互。这是通过方法重写实现的，其中子类提供了父类方法的不同实现。

例如，`Person` 类可以定义一个 `display` 方法，用于打印对象的属性：

classdef Person
    properties
        name
        age
    end
    methods
        function obj = Person(name, age)
            obj.name = name;