第四章：MATLAB函数的定义和调用

ゞ浴缸里的玫瑰 2024-03-23 21:07 85阅读 0赞

## 第四章：MATLAB函数的定义和调用 ##

本文将详细介绍如何在MATLAB中定义和调用函数，并配以具体案例和详细代码注释。我们将探讨函数定义、输入参数、返回值以及实际案例展示其使用。

### 1. 函数定义 ###

在MATLAB中，函数定义由函数名、输入参数以及函数体组成。以下是一个简单的函数定义示例：

function result = add(a, b)
        % 函数名: add
        % 输入参数: a, b
        % 输出结果: result
        result = a + b;
    end

上面的代码展示了一个名为 `add` 的函数，它接受两个输入参数 `a` 和 `b`，并将它们相加后返回结果。函数体位于 `function` 关键字和 `end` 关键字之间。

### 2. 函数调用 ###

调用函数时，只需使用函数名和适当的输入参数即可。以下是使用我们先前定义的 `add` 函数的示例代码：

x = 3;
    y = 5;
    z = add(x, y);
    disp(z);

结果：

在这个示例中，我们使用变量 `x` 和 `y` 分别存储值 3 和 5。然后，我们调用函数 `add` 并传入这两个变量作为输入参数。函数返回的结果被赋值给变量 `z`。最后，我们使用 `disp` 函数打印出 `z` 的值。

### 3. 函数的输入和输出 ###

函数的输入参数可以是任意类型的数据，包括数字、向量、矩阵、字符串等。函数体执行特定的操作，并产生一个或多个输出结果。以下是一个示例代码，展示了接收矩阵作为输入参数并返回元素平均值的函数定义：

function avg = computeAverage(matrix)
        % 函数名: computeAverage
        % 输入参数: matrix
        % 输出结果: avg
        [rows, cols] = size(matrix);
        total = sum(matrix(:));
        avg = total / (rows * cols);
    end

上述代码中的函数接受一个名为 `matrix` 的输入参数，该参数被假定为一个矩阵。首先，我们使用 `size` 函数得到矩阵的行数和列数。然后，我们使用 `sum` 函数计算出矩阵所有元素的总和，并将结果赋给变量 `total`。最后，我们通过将总和除以矩阵的元素个数来计算出平均值，并将其赋给变量 `avg`。

A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];
    average = computeAverage(A);
    disp(average);

结果：

在上面的示例中，我们创建了一个3x3的矩阵 `A`。我们调用 `computeAverage` 函数，并将矩阵 `A` 作为输入参数传递给它。函数返回的平均值被赋给变量 `average`，并使用 `disp` 函数打印出其值。

### 4. 匿名函数 ###

在MATLAB中，还可以创建匿名函数，这是一种不需要显式定义函数名称的函数。以下是一个简单的匿名函数示例：

square = @(x) x * x;
    result = square(4);
    disp(result);

结果：

在上述示例中，我们使用 `@` 符号定义了一个匿名函数。此函数接受一个输入参数 `x`，并返回 `x` 的平方作为输出结果。我们使用输入参数 `4` 调用该匿名函数，并将结果赋给变量 `result`。

### 5. 输入参数检查 ###

在函数定义中，可以添加语句来检查输入参数的有效性，以确保函数在接收到正确类型和范围的输入时才执行相应的操作。以下是带有输入参数检查的函数定义示例代码。

function result = divide(a, b)
        % 函数名: divide
        % 输入参数: a, b
        % 输出结果: result
        
        % 检查输入参数是否为数字
        if ~isnumeric(a) || ~isnumeric(b)
            error("输入参数必须为数字");
        end
        
        % 检查除数是否为0
        if b == 0
            error("除数不能为0");
        end
        
        % 执行除法操作
        result = a / b;
    end

上面的代码定义了一个名为 `divide` 的函数，它接受两个输入参数 `a` 和 `b`。在函数体中，我们使用 `isnumeric` 函数检查输入参数是否为数字类型。如果不是数字，则会抛出一个错误信息。

x = 10;
    y = 2;
    z = divide(x, y);
    disp(z);

结果：

在上述示例中，我们将值10和2分配给变量 `x` 和 `y`。然后，我们调用 `divide` 函数，并将这两个变量作为输入参数传递给它。函数返回的结果被赋值给变量 `z`，并使用 `disp` 函数打印出其值。由于除数不为0，函数成功执行了除法操作。