第二話(huà)

1-梳理一下MATLAB中的字符char、符號(hào)變量symbol和數(shù)值型變量double等的區(qū)別。經(jīng)過(guò)圖圖長(zhǎng)時(shí)間調(diào)研，發(fā)現(xiàn)大家對(duì)這三個(gè)概念不是很清楚，這突出反映在函數(shù)的使用上，比如在只接受數(shù)值型變量，例如x=1，的函數(shù)中傳入了符號(hào)型變量syms x。

2-深入理解和區(qū)分一下函數(shù)文件和腳本文件，比如一個(gè)函數(shù)文件中是否可以定義多個(gè)function。

PART 1 字符 | 符號(hào)變量 | 數(shù)值變量字符——首先看字符x，賦值時(shí)采用單引號(hào)引起，注意工作區(qū)中x的前面帶了‘ch’，代表char，也就是字符；此時(shí)計(jì)算x+1，發(fā)現(xiàn)結(jié)果是50！為什么？因?yàn)檫@是字符x，而另外+的1是一個(gè)數(shù)值，在計(jì)算的時(shí)候MATLAB內(nèi)部自動(dòng)進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，采用的是x的存儲(chǔ)碼進(jìn)行計(jì)算！否則一個(gè)符號(hào)怎么能和一個(gè)數(shù)計(jì)算呢？你說(shuō)字母A+數(shù)字1是多少？沒(méi)有結(jié)果的！

我們?cè)倏匆幌赂鼜?fù)雜的情況，此時(shí)x的變量類(lèi)型大家注意看還是char，但是在算x+1的時(shí)候出現(xiàn)了三個(gè)結(jié)果，為什么？因?yàn)榇藭r(shí)x其實(shí)是三個(gè)char組成的個(gè)字符數(shù)組，而不是一個(gè)含有‘123’的字符串。聰明的你肯定猜到了x是1行3列的字符數(shù)組。好了至此介紹完了char以及char數(shù)組，已經(jīng)夠用了。補(bǔ)充：關(guān)于雙引號(hào)的作用——用于字符串的定義，也就是string，這里不易混淆，也不做探討，簡(jiǎn)單來(lái)講，單變量char只代表一個(gè)字母，而單變量str可以代表多個(gè)字母組成的一串符號(hào)。

最后，我們可以將char理解成無(wú)法進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算（注意不是不能運(yùn)算，而是不能進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算）的量，所以不易混淆，只不過(guò)它與符號(hào)變量名字有所相似。下面來(lái)看符號(hào)變量。符號(hào)變量——我們?cè)谑炙阒胁捎枚际堑氖欠?hào)變量，什么求導(dǎo)、微積分等等，可以說(shuō)在我們接觸編程環(huán)境之前所有的數(shù)學(xué)量都是符號(hào)變量，為什么？因?yàn)槲覀儾捎玫乃袛?shù)據(jù)都是精確的，不存在數(shù)值解一說(shuō)。符號(hào)變量的特點(diǎn)是它不需要依賴(lài)一個(gè)具體的值，比如syms x，當(dāng)x創(chuàng)建好了，我們也不知道x的值是多少；而數(shù)值變量則不然，數(shù)值變量必須時(shí)刻有個(gè)一值（比如我們定義x=1，當(dāng)然特殊地，x=[]，代表空值，通常用來(lái)向內(nèi)存申請(qǐng)一個(gè)空間）在matlab中如何定義一個(gè)符號(hào)變量，請(qǐng)看截圖，多種方式：

先注意看工作區(qū)（右上角）中每一個(gè)變量的值都是sym標(biāo)識(shí)，它代表這是一個(gè)符號(hào)變量。（此處小貼士，大家在不確定自己的量是什么類(lèi)型的時(shí)候可以在運(yùn)行結(jié)束之后在工作區(qū)來(lái)看看！）第一行和第三行功能一樣，但是函數(shù)不同，推薦大家用第一種方法；第二行同時(shí)定義多個(gè)符號(hào)變量，注意各個(gè)變量之間用空格而不是逗號(hào)；第四行是定義了一個(gè)符號(hào)變量的數(shù)組，維度是[3 3]，即一個(gè)3行3列的矩陣?yán)锩總€(gè)元素都是符號(hào)變量。 有了符號(hào)變量，我們就可以構(gòu)造表達(dá)式了，想想你在草稿紙上進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算而不是編程環(huán)境中， 你就可以很好理解這一點(diǎn)。比如我們利用x構(gòu)造一個(gè)符號(hào)表達(dá)式y(tǒng)，結(jié)果顯而易見(jiàn)，如圖中的y；我們也可以將符號(hào)變量x+1，得到的仍然是一個(gè)符號(hào)變量，這里的‘1’最好理解成常數(shù)項(xiàng)，而不是數(shù)字1會(huì)更好！

數(shù)值變量——最后看一下數(shù)值變量，這個(gè)沒(méi)什么好說(shuō)的，形如x=1;A=[1 2; 3 4];都是數(shù)值型的變量，它們的值直接在工作區(qū)中顯示出來(lái)，而且在變量名前沒(méi)有任何標(biāo)識(shí)符，大家仔細(xì)體會(huì)！這是由于數(shù)值變量是MATLAB的根基，MATLAB最核心的是數(shù)值運(yùn)算，其他諸如符號(hào)運(yùn)算的軟件有更為強(qiáng)大的計(jì)算工具可以替代！

此外，符號(hào)變量x無(wú)法強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成數(shù)值型變量x，參見(jiàn)如下報(bào)錯(cuò)：

但是符號(hào)常量（注意不是數(shù)值常量）可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。仔細(xì)看下面第一行，這里的x值為1，是精確的1，而不是數(shù)值的1，是不是有點(diǎn)懵？沒(méi)關(guān)系，可以看工作區(qū)變量類(lèi)型，即x為sym！

例子——我們來(lái)比較一下符號(hào)變量和數(shù)值變量的區(qū)別，以?xún)蓚€(gè)繪圖函數(shù)fplot和plot為例，只做最簡(jiǎn)單的參數(shù)傳遞。

——fplot(fun)：要求一個(gè)fun是符號(hào)表達(dá)式，即不用給出任何具體的值，就可以根據(jù)函數(shù)表達(dá)式繪制圖像，當(dāng)然函數(shù)內(nèi)部有默認(rèn)的定義域范圍（怎么改后續(xù)畫(huà)圖推送會(huì)接著介紹）。這完全類(lèi)似我們?nèi)斯さ漠?huà)圖思維，對(duì)嗎？

——plot(x)：要求傳入的是數(shù)值型變量（標(biāo)量、向量、矩陣），且必須指定具體的值。

希望大家通過(guò)這兩個(gè)函數(shù)的對(duì)比了解了符號(hào)變量和數(shù)值變量的區(qū)別，在MATLAB內(nèi)部還有很多類(lèi)似的函數(shù)對(duì)照組，大家在使用的時(shí)候一定要注意，通常以“ f ”開(kāi)頭的很有肯能是要求傳入符號(hào)變量的！PART 2 函數(shù)文件和腳本文件此部分總述MATLAB 提供了一個(gè)強(qiáng)大的編程語(yǔ)言和交互式計(jì)算環(huán)境。我們可以在MATLAB 命令行中一次輸入一個(gè)命令（兩個(gè)大于號(hào)那里），也可以向某個(gè).m文件寫(xiě)入一系列命令，按照與執(zhí)行任何 MATLAB 函數(shù)的相同方式來(lái)執(zhí)行這些命令。.m文件分為兩種：——腳本，不接受輸入?yún)?shù)或返回輸出參數(shù)。它們處理工作區(qū)中的數(shù)據(jù)。——函數(shù)，可接受輸入?yún)?shù)，并返回輸出參數(shù)。內(nèi)部變量是函數(shù)的局部變量。雖然后綴一致，在電腦文件夾看不出區(qū)別，可在MATLAB目錄里可以看出區(qū)別，帶有fx的是函數(shù)文件，就是以function開(kāi)頭的文件。

腳本文件通常我們初學(xué)會(huì)先接受腳本文件，因?yàn)樗皇呛瘮?shù)命令的集合，不涉及封裝。如下所示。使用edit function1新建一個(gè)名為function1的.m文件，如果已有，將先打開(kāi)這個(gè)文件。接著我們寫(xiě)簡(jiǎn)單代碼運(yùn)行這個(gè)文件，發(fā)現(xiàn)工作區(qū)出現(xiàn)了變量的名稱(chēng)和值。這代表了什么？這代表了這些變量被存儲(chǔ)在了工作區(qū)空間中（可以理解為全局空間，任何函數(shù)和命令都可以直接調(diào)用這些變量），這說(shuō)明，腳本文件是對(duì)全局空間進(jìn)行操作的。既然如此，當(dāng)然不會(huì)存在傳入傳出參數(shù)的問(wèn)題，因?yàn)?#xff0c;往哪里傳呢，都在這里了！

函數(shù)文件下面看函數(shù)文件，功能和function1.m完全一致，為了和腳本文件對(duì)比，我設(shè)置的函數(shù)function2(這個(gè)名字也是.m文件的名字，它們兩個(gè)必須一致。詳細(xì)來(lái)說(shuō)：函數(shù)文件的第一行必須是function開(kāi)頭的函數(shù)聲明，然后函數(shù)名必須和文件名相同)沒(méi)有任何參數(shù)（請(qǐng)注意，即便沒(méi)有任何參數(shù)，小括號(hào)也不可以少！）我們運(yùn)行一下，發(fā)現(xiàn)工作區(qū)沒(méi)有變量出現(xiàn)，命令行的輸出是分號(hào)不起作用的結(jié)果，我相信大家都明白什么意思，只是為了顯示這個(gè)函數(shù)確實(shí)運(yùn)行了。這是為什么？因?yàn)楹瘮?shù)文件本身就創(chuàng)建了一個(gè)空間，所有的命令在函數(shù)的空間里運(yùn)行，當(dāng)然不會(huì)在代表全局空間的工作區(qū)中顯示，這也就解釋了函數(shù)文件必須要有輸出參數(shù)的原因，否則接收不到運(yùn)行結(jié)果！當(dāng)然一些特殊函數(shù)，如clc，清屏，不需要任何輸入輸出除外！

一個(gè)函數(shù)文件可以寫(xiě)多個(gè)函數(shù)嗎？答案是肯定的，如下圖：第二個(gè)子函數(shù)被成功調(diào)用！

只要保證第一行的function與文件同名即可！因?yàn)閯倓傉f(shuō)了一個(gè)函數(shù)文件就是一個(gè)獨(dú)立的空間，所以定義在后面的子函數(shù)function2_sub是無(wú)法在外部被調(diào)用的，只可以被這個(gè)文件里的其他命令調(diào)用！看兩個(gè)錯(cuò)誤的例子，一個(gè)試圖調(diào)用函數(shù)文件里的第二個(gè)函數(shù)，一個(gè)沒(méi)有保證第一行函數(shù)與文件同名，都是錯(cuò)的！

如果想要查看函數(shù)文件運(yùn)行中內(nèi)部變量的值，可以在數(shù)字右邊單擊，會(huì)出現(xiàn)小紅點(diǎn)，代表斷點(diǎn)，當(dāng)函數(shù)運(yùn)行到這一句時(shí)，會(huì)暫停，此時(shí)在工作區(qū)中看的的就是子函數(shù)里的所有變量，而全局變量此時(shí)是看不的！這也體現(xiàn)了函數(shù)文件的封裝性。

此外，補(bǔ)充一下匿名函數(shù)，有時(shí)候我們的函數(shù)短到?jīng)]有必要寫(xiě)一個(gè)函數(shù)文件但又想多次調(diào)用時(shí)可采用。

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本話(huà)完，下一話(huà)待整理...

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總結(jié)

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