全面学习Matlab 7英文版编程教程

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Matlab 7英文版电子教程是一份全面的资源，专为对技术计算语言Matlab感兴趣的用户设计。该教程涵盖了Matlab编程的核心概念，适合英文能力良好的学习者使用。Matlab是一款强大的数值计算和数据可视化工具，由The MathWorks公司开发，广泛应用于科研、工程和教育领域。在本教程中，首先介绍了Matlab的主要特点和用途，它是"Technical Computing"的语言，强调了其在解决复杂数学问题和数据分析方面的强大功能。对于那些想要深入了解Matlab的人来说，这是一份不可或缺的指南。如何联系MathWorks提供了多种途径，包括官方网站www.mathworks.com，用于获取最新技术支持、产品建议、错误报告和文档更新。此外，还有专门的电子邮件地址，如support@mathworks.com用于技术支持，doc@mathworks.com处理文档错误报告，以及service@mathworks.com处理订单状态、许可证续订等问题。电话号码（508-647-7000）和传真（508-647-7001）也是与公司沟通的重要渠道。教程明确指出，该软件受到版权保护，只能在授权协议的条款下使用，禁止任何形式的未经许可复制或再生产。对于联邦政府的采购，此规定同样适用，表明Matlab是商业软件，购买和使用时需遵守相应的法律条款。学习内容包括但不限于基本语法、变量类型、数据结构、控制结构（如循环和条件语句）、函数和子程序的编写，以及图形绘制和交互式界面的设计。此外，还可能涉及高级主题，如矩阵运算、信号处理、图像处理、机器学习和控制系统等方面的知识。 Matlab 7英文版电子教程为用户提供了一个系统的学习平台，帮助用户掌握Matlab这款强大的工具，无论是初学者还是专业人士，都能从中获益匪浅。通过深入理解Matlab的编程逻辑和功能，用户可以提升自己的技术能力，加速科研和项目开发进程。

xiv Contents

Scheduling Program Execution with Timers

Using a MATLAB Timer Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2

Example: Displaying a Message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-3

Creating Timer Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-4

Timer Object Naming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-5

Working with Timer Object Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-6

Retrieving the Value of Timer Object Properties . . . . . . . . . . . . 9-6

Setting the Value of Timer Object Properties . . . . . . . . . . . . . . 9-7

Starting and Stopping Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-9

Starting a Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-9

Starting a Timer at a Specified Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-10

Stopping Timer Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-10

Blocking the MATLAB Command Line . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-11

Creating and Executing Callback Functions . . . . . . . . . . . . 9-13

Associating Commands with Timer Object Events . . . . . . . . . 9-13

Creating Callback Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-14

Specifying the Value of Callback Function Properties . . . . . . 9-16

Timer Object Execution Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-18

Executing a Timer Callback Function Once . . . . . . . . . . . . . . . 9-18

Executing a Timer Callback Function Multiple Times . . . . . . 9-19

Handling Callback Function Queuing Conflicts . . . . . . . . . . . 9-20

Deleting Timer Objects from Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-22

Testing the Validity of a Timer Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-22

Deleting All Existing Timer Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-22

Finding All Timer Objects in Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-23

Finding Invisible Timer Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-23

Improving Performance and Memory Usage

Analyzing Your Program’s Performance . . . . . . . . . . . . . . . 10-2

The M-File Profiler Utility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-2

Stopwatch Timer Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-2

Techniques for Improving Performance . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4

Vectorizing Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4

Preallocating Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-7

Coding Loops in a MEX-File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-9

Assigning to Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-9

Operating on Real Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-10

Using Appropriate Logical Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-10

Overloading Built-In Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-11

Functions Are Generally Faster Than Scripts . . . . . . . . . . . . 10-11

Load and Save Are Faster Than File I/O Functions . . . . . . . 10-11

Avoid Large Background Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-11

Making Efficient Use of Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-12

Memory Management Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-12

Preallocating Arrays to Reduce Fragmentation . . . . . . . . . . . 10-13

Enlarging Arrays with repmat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-13

Working with Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-13

Converting Full Matrices into Sparse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-15

Structure of Arrays vs. Array of Structures . . . . . . . . . . . . . . 10-15

Working with Large Amounts of Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-15

Resolving “Out of Memory” Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-16

General Suggestions For Reclaiming Memory . . . . . . . . . . . . 10-16

Compressing Data in Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-16

Increasing System Swap Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-17

Freeing Up System Resources on Windows Systems . . . . . . . 10-18

Reloading Variables on UNIX Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-18

xvi Contents

Programming Tips

Command and Function Syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3

Syntax Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3

Command and Function Syntaxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3

Command Line Continuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-3

Completing Commands Using the Tab Key . . . . . . . . . . . . . . . 11-4

Recalling Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-4

Clearing Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-5

Suppressing Output to the Screen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-5

Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-6

Using the Help Browser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-6

Help on Functions from the Help Browser . . . . . . . . . . . . . . . . 11-7

Help on Functions from the Command Window . . . . . . . . . . . 11-7

Topical Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-7

Paged Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-8

Writing Your Own Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-8

Help for Subfunctions and Private Functions . . . . . . . . . . . . . 11-9

Help for Methods and Overloaded Functions . . . . . . . . . . . . . . 11-9

Development Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-10

Workspace Browser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-10

Using the Find and Replace Utility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-10

Commenting Out a Block of Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-11

Creating M-Files from Command History . . . . . . . . . . . . . . . 11-11

Editing M-Files in EMACS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-11

M-File Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-12

M-File Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-12

Using Lowercase for Function Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-12

Getting a Function’s Name and Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-13

What M-Files Does a Function Use? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-13

Dependent Functions, Built-Ins, Classes . . . . . . . . . . . . . . . . 11-13

Function Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-14

Getting the Input and Output Arguments . . . . . . . . . . . . . . . 11-14

Variable Numbers of Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-14

String or Numeric Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-15

xvii

Passing Arguments in a Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-15

Passing Arguments in a Cell Array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-15

Program Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-16

Planning the Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-16

Using Pseudo-Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-16

Selecting the Right Data Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-16

General Coding Practices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-17

Naming a Function Uniquely . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-17

The Importance of Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-17

Coding in Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-18

Making Modifications in Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-18

Functions with One Calling Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-18

Testing the Final Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-18

Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-19

The MATLAB Debug Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-19

More Debug Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-19

The MATLAB Graphical Debugger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-20

A Quick Way to Examine Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-20

Setting Breakpoints from the Command Line . . . . . . . . . . . . 11-21

Finding Line Numbers to Set Breakpoints . . . . . . . . . . . . . . . 11-21

Stopping Execution on an Error or Warning . . . . . . . . . . . . . 11-21

Locating an Error from the Error Message . . . . . . . . . . . . . . 11-21

Using Warnings to Help Debug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-22

Making Code Execution Visible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-22

Debugging Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-22

Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-23

Rules for Variable Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-23

Making Sure Variable Names Are Valid . . . . . . . . . . . . . . . . 11-23

Don’t Use Function Names for Variables . . . . . . . . . . . . . . . . 11-24

Checking for Reserved Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-24

Avoid Using i and j for Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-24

Avoid Overwriting Variables in Scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-25

Persistent Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-25

Protecting Persistent Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-25

Global Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-26

xviii Contents

Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-27

Creating Strings with Concatenation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-27

Comparing Methods of Concatenation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-27

Store Arrays of Strings in a Cell Array . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-28

Converting Between Strings and Cell Arrays . . . . . . . . . . . . 11-28

Search and Replace Using Regular Expressions . . . . . . . . . . 11-29

Evaluating Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-30

Find Alternatives to Using eval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-30

Assigning to a Series of Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-30

Short-Circuit Logical Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-31

Changing the Counter Variable within a for Loop . . . . . . . . . 11-31

MATLAB Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-32

Precedence Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-32

File Precedence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-33

Adding a Directory to the Search Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-33

Handles to Functions Not on the Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-33

Making Toolbox File Changes Visible to MATLAB . . . . . . . . 11-34

Making Nontoolbox File Changes Visible to MATLAB . . . . . 11-35

Change Notification on Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-35

Program Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-36

Using break, continue, and return . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-36

Using switch Versus if . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-37

MATLAB case Evaluates Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-37

Multiple Conditions in a case Statement . . . . . . . . . . . . . . . . 11-37

Implicit Break in switch-case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-38

Variable Scope in a switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-38

Catching Errors with try-catch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-38

Nested try-catch Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-39

Forcing an Early Return from a Function . . . . . . . . . . . . . . . 11-39

Save and Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-40

Saving Data from the Workspace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-40

Loading Data into the Workspace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-40

Viewing Variables in a MAT-File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-41

Appending to a MAT-File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-41

Save and Load on Startup or Quit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-42

Saving to an ASCII File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-42

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