§3 MATLAB的开发环境

 

MATLAB的开发环境就是在使用MATLAB的过程中可激活的,并且为用户使用提供支持的集成系统。这里介绍几个比较重要的如:桌面平台系统、帮助系统和数据交换系统。

 

3.1 MATLAB桌面平台

桌面平台是各桌面组件的展示平台,默认设置情况下的桌面平台包括6个窗口,具体如下:

3.1.1 MATLAB主窗口

MATLAB6比早期版本增加了一个主窗口。该窗口不能进行任何计算任务的操作,只用来进行一些整体的环境参数的设置。

3.1.2 命令窗口Command Window

命令窗口是对MATLAB进行操作的主要载体,默认的情况下,启动MATLAB时就会打开命令窗口,显示形式如图1-1所示。一般来说,MATLAB的所有函数和命令都可以在命令窗口中执行。在MATLAB命令窗口中,命令的实现不仅可以由菜单操作来实现,也可以由命令行操作来执行,下面就详细介绍MALTAB命令行操作。

实际上,掌握MALAB命令行操作是走入MATLAB世界的第一步,命令行操作实现了对程序设计而言简单而又重要的人机交互,通过对命令行操作,避免了编程序的麻烦,体现了MATLAB所特有的灵活性。

例如:

%在命令窗口中输入sin(pi/5),然后单击回车键,则会得到该表达式的值

sinpi/5

ans=

0.5878

由例可以看出,为求得表达式的值,只需按照MALAB语言规则将表达式输入即

可,结果会自动返回,而不必像其他的程序设计语言那样,编制冗长的程序来执行。当需要处理相当繁琐的计算时,可能在一行之内无法写完表达式,可以换行表示,此时需要使用续行符“……”否则MATLAB将只计算一行的值,而不理会该行是否已输入完毕。

例如:

sin(1/9*pi)+sin(2/9*pi)+sin(3/9*pi)+……

sin(4/9*pi)+sin(5/9*pi)+sin(6/9*pi)+……

sin(7/9*pi)+sin(8/9*pi)+sin(9/9*pi)+……

ans=

5.6713

使用续行符之后MATLAB会自动将前一行保留而不加以计算,并与下一行衔接,等待完整输入后再计算整个输入的结果。

MATLAB命令行操作中,有一些键盘按键可以提供特殊而方便的编辑操作。比如:“↑”可用于调出前一个命令行,“↓”可调出后一个命令行,避免了重新输入的麻烦。当然下面即将讲到的历史窗口也具有此功能。

3.1.3 历史窗口Command History

历史命令窗口是MATLAB6新增添的一个用户界面窗口,默认设置下历史命令窗口会保留自安装时起所有命令的历史记录,并标明使用时间,以方便使用者的查询。而且双击某一行命令,即在命令窗口中执行该命令。

3.1.4 发行说明书窗口Launch Pad

发行说明书窗口是MATLAB6所特有的,用来说明用户所拥有的Mathworks公司产品的工具包、演示以及帮助信息。当选中该窗口中的某个组件之后,可以打开相应的窗口工具包。

3.1.5 当前目录窗口Current Directory

在当前目录窗口中可显示或改变当前目录,还可以显示当前目录下的文件,包括文件名、文件类型、最后修改时间以及该文件的说明信息等并提供搜索功能。

3.1.6 工作空间管理窗口Workspace

工作空间管理窗口是MATLAB的重要组成部分。在工作空间管理窗口中将显示所有目前保存在内存中的MATLAB变量的变量名、数据结构、字节数以及类型,而不同的变量类型分别对应不同的变量名图标。

3.2 MATLAB帮助系统

完善的帮助系统是任何应用软件必要的组成部分。MATLAB提供了相当丰富的帮助信息,同时也提供了获得帮助的方法。首先,可以通过桌面平台的【Help】菜单来获得帮助,也可以通过工具栏的帮助选项获得帮助。此外,MATLAB也提供了在命令窗口中的获得帮助的多种方法,在命令窗口中获得MATLAB帮助的命令及说明列于表3-1中。其调用格式为:

命令+指定参数

表3-1

 

 

doc

在帮助浏览器中显示指定函数的参考信息

help

在命令窗口中显示M文件帮助

helpbrowser

打开帮助浏览器,无参数

helpwin

打开帮助浏览器,并且见初始界面置于MATLAB函数的M文件帮助信息

lookfor

在命令窗口中显示具有指定参数特征函数的M文件帮助

web

显示指定的网络页面,默认为MATLAB帮助浏览器

例如:

>>help sin

SIN Sine

SIN(X) is the sine of the elements of X

Overloaded methods

Help sym/sin.m

另外也可以通过在组件平台中调用演示模型(demo)来获得特殊帮助。

 

3.3 数据交换系统

MATLAB提供了多种方法将数据从磁盘或剪贴板中读入MATLAB工作空间。具体的读写方法可依据用户的喜好以及数据的类型来选择。这里主要介绍文本数据的读入。

对于文本数据(ASCII)而言,最简单的读入方法就是通过MATLAB的数据输入向导(Import Wizard),也可以通过MATLAB函数实现数据读入。

例如,对于文本文件test.txt

students’ scores

English Chinese Mathmatics

Wang 99 98 100

Li 98 89 70

Zhang 80 90 97

Zhao 77 65 87

下面通过上述两种方法将该文件数据读入MATLAB工作空间,先介绍MATLAB数据交换系统对文本数据的识别。此时文件的前几行(此处为“students’ scores”)将被识别为文件头,文件头可以为一行或几行,也可以识别出数据的列头(此处为:“English”、“Chinese”、和“Mathmatics”)和行头(此处为“wang”、“li”、“zhang”和“zhao”),其余的为可分断数据(此处为“99”、“98”、和“100”等)。

首先是通过数据输入向导编辑器读入数据,通过桌面平台上的【File】菜单中的【Import Data】选项打开输入向导编辑器,按向导提示进行操作完成整个文本数据的输入,则用户可以在MATLAB开发环境中使用该文本数据。

 

例如:

>>whos

Name Size Bytes Class

Data 43 96 double array

 

Grand total is 12 elements using 96 bytes

>>Data

Data =

    1. 98 100
      1. 89 70

80 90 97

77 65 87

whos”用于显示当前MATLAB工作空间的变量,而在命令窗口中输入data 后,将显示该数据。在命令窗口或M 文件中调用相应的函数也可以实现数据的读入。

例如:

>> [a,b,c,d]=textread(‘text.txt’, ‘%s %s %s %s’, ‘headlines’, 2) (读者可亲自上机看结果)

 

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