MATLAB GUI界面编程——一些细节问题

写在前面的话：

本篇博文主要对自己在进行MATLAB GUI设计时遇到的一些细节问题进行总结，点击下面目录中的相关问题，可以直接跳转至相应位置。另外，需要声明的是，我所使用的MATLAB版本——MATLAB R2017a。

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目录

一、使用MATLAB的GUIDE开发环境，来快速创建GUI界面

二、修改MATLAB GUI的.fig和.m文件名

三、修改MATLAB GUI界面的名字

四、修改MATLAB GUI界面左上角的Logo

五、GUI的Edit Text控件输入文本默认居中对齐，如何设置其中的文本对齐方式？

六、界面之间的交互——GUI怎么从欢迎界面跳转到另一个主界面？

七、GUI界面，如何设置自定义菜单功能和按钮功能相同？

八、运行GUI时，出现错误：Reference to non-existent field 'output'

九、全局变量

十、在设计GUI界面时，期望运行代码（具体某个算法）的同时，用一个进度条来展示算法的运行进度。

 

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一、使用MATLAB的GUIDE开发环境，来快速创建GUI界面

MATLAB命令窗口输入guide，会打开下图所示的GUIDE启动对话框：

勾选左下角保存。这里保存文件名为“myGUI.fig”。点击确定后，会打开一个空白GUI设计界面。同时，会生成两个名为“myGUI”文件，后缀分别为“.fig”和“.m”。

 

（GUI设计界面下，“File”——“Preferences”，在弹出的性能设置对话框中选择“Show names in component palette”（前面打钩），则GUIDE界面下的交互组件面板将会显示所有控件的名称。）。再点击下面的“Apply”(应用)、“OK”，即可完成设置。

 

二、修改MATLAB GUI的.fig和.m文件名

如果后面需要修改文件名（即修改MATLAB GUI的.fig和.m文件名）。提供一下两种做法：

1、“文件另存为”的方式（File——>Save As）——推荐使用这种方式（方便）

设置好新的文件名后，会自动生成两个新的文件，后缀依然分别为“.fig”和“.m”。

2、直接对文件名进行修改（后缀为“.fig”和“.m”的两个文件都要修改，且一致）。

并且，打开修改后的后缀为“.m”的文件，Ctrl+F，找到其中旧的文件名，点击“Replace All”替换全部。

 

三、修改MATLAB GUI界面的名字

例如如下界面：

运行时：

期望修改运行时左上角的界面名字为“用户登录界面”。

方法一：

菜单栏“View”——“Property Inspector”，打开GUI界面的属性设置窗口，下拉找到属性“name”，进行设置即可。

（注意：这时候不要选中任何一个控件，否则打开的是对应控件的属性设置窗口，而非GUI界面的属性窗口。可以通过点击GUI界面中控件以外的网格区域来避免选中控件。）

方法二：在对应的“.m”文件中输入相关代码。

找到“.m”文件中的函数（function varargout = untitled2_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)）

在该函数下面输入：

set( hObject, 'name', '用户登录界面' ); % 其中的 hObject 替换成 gcf，效果依然成立
% 即 set( gcf, 'name', '用户登录界面' );

 程序在运行时，就会得到相应的效果。

效果图：

 

四、修改MATLAB GUI界面左上角的Logo

在GUI的“.m”文件中的OpeningFcn函数或者OutputFcn函数中添加以下代码：

% 设置页面左上角的 Logo
I = imread( 'Logo.jpg' ); % Logo.jpg为指定的图标
javaImage = im2java( I );
newIcon = javax.swing.ImageIcon( javaImage );
figFrame = get( handles.figure1, 'JavaFrame' ); % 取得Figure的JavaFrame
figFrame.setFigureIcon( newIcon ); % 修改图标

 本问题参考了网址：https://blog.csdn.net/hycwoaiyl/article/details/80113594

 

五、GUI的Edit Text控件输入文本默认居中对齐，如何设置其中的文本对齐方式？

双击该控件，打开其属性设置窗口（Property Inspector），找到“HorizontalAlignment”属性，就可以设置left（左对齐）、center（居中）、right（右对齐）。其他控件的对齐方式，设置方法相同。

 

六、界面之间的交互——GUI怎么从欢迎界面跳转到另一个主界面？

“做了一个登录界面，当输入帐号密码正确无误后，点击登录会显示一个对话框‘登录成功’。再点击OK按钮会进入主界面，请问怎么实现进入主界面呢？是要做两个fig然后调用吗？还是其他什么办法呢？ ”

方法：做两个界面，例如第二个界面命名为GUI2， 设置OK的callback函数为关闭当前的GUI界面，打开第二个GUI界面。用delete或close关闭当前的GUI即可。

具体地，在“登录”按钮的回调函数中写如下语句：

GUI2; % 第二个界面（主界面）————推荐直接输入函数名的这种方式
% 或者：
% open('GUI2.fig');

h = gcf; 
close( h );

然后保存，运行这个按钮界面，点击按钮就可以出现“GUI2” 界面。

 

七、GUI界面，如何设置自定义菜单功能和按钮功能相同？

       具体地，在GUI界面中，设计了菜单栏中的一些功能，也设计了界面中一些功能按钮。期望菜单栏中的一些菜单项和功能按钮实现的功能一致。也就是说，有相同的回调函数。

       类似的问题：

•        给多个控件的callback函数中添加同样的命令；
•        多个控件执行相同的任务；
•        一个控件调用另一个控件的回调函数；

       具体解决方法：

       方法一：（推荐）

       先编写好其中一个按钮的回调函数（Callback），例如一个按钮的 Tag 名为pushbutton_Enter，其回调函数为

function pushbutton_Exit_Callback( hObject, eventdata, handles ) 
%
% 具体的代码在此省略
%

       而对于那个相应的菜单（Tag名为menu_Enter），其回调函数可以为空代码，即具体的回调函数中除了函数名，不包含具体的调用代码。而是在GUI的XXX_OpeningFcn()或者XXX_OutputFcn()函数中插入下面的两行代码完成设置（XXX为GUI名）：

tempEnterCallback = get( handles.pushbutton_Enter, 'Callback' );
set( handles.menu_Enter, 'Callback', tempEnterCallback );
% 解释：
% 先用get()函数获取到第一个控件的Callback属性，
% 再利用set()函数将第二个控件的Callback属性设置为第一个控件的Callback

 

       方法二：

       先编写好其中一个按钮的回调函数（Callback），例如一个按钮的 Tag 名为pushbutton_Enter，其回调函数为

function pushbutton_Exit_Callback( hObject, eventdata, handles ) 
%
% 具体的代码在此省略
%

       而对于那个相应的菜单（Tag名为menu_Enter），其回调函数按如下代码所示即可：

% --------------------------------------------------------------------
function menu_Enter_Callback(hObject, eventdata, handles)    % 菜单栏中的“登录”项-callback
% hObject    handle to menu_Enter (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

pushbutton_Enter_Callback( handles.pushbutton_Enter, eventdata, handles ); % 关键句
% “登录”按钮的回调函数
% 也即，只需在该菜单项的回调函数中加入类似的这句代码即可实现任务，去调用“登录”按钮的回调函数

% 如法炮制，类似的情况也都可以这样操作

 

八、运行GUI时，出现错误：Reference to non-existent field 'output'

具体错误如下图：

解析：

出现这个错误，看看是不是 function XXX_OpeningFcn( hObject, eventdata, handles, varargin )  函数中（XXX为GUI名）的下面这几行代码发生了变化：

handles.output = hObject;
% Update handles structure
guidata( hObject, handles ); 

% 看看是不是程序的OpeningFcn()函数中的这几行代码发生了变化（被无意间删掉了，或者注释掉了）

只要把上面这几句代码加入在OpeningFcn()函数中即可。

 

九、全局变量

“在函数或基本工作空间中，用global声明的变量为全局变量。”

“声明了全局变量的函数或基本工作空间，共享该全局变量，都可以给它赋值。”

“如果函数的子函数也要使用全局变量，也必须用global声明。”

“全局变量要放在函数开始处声明。”

——以上四行引自罗华飞老师的《MATLAB GUI设计学习手记》，第三版，北航出版社，2014年。

 

在进行MATLAB GUI设计时，有时不同的控件会用到同一个变量，这时就需要定义为全局变量。并且，只要用到全局变量的函数体内都需要用global进行声明。（在不同的子函数里面，只要使用全局变量，都需要用global  ‘Varname’ 声明。）

定义多个全局变量时，global 开头，变量名跟着后面，变量名之间用空格隔开即可。

 

十、在设计GUI界面时，期望运行代码（具体某个算法）的同时，用一个进度条来展示算法的运行进度。

（类似的问题：期望运行进度条的同时，后台也执行着其他代码。）

如题。搜索浏览了一些网页资料和书籍。得出的结论：

MATLAB是一种单线程运行结构。后台程序依次顺序执行。MATLAB不提供异步的功能给用户。

而我这里后台执行的算法代码是一个封装的整体，所以就不可能边执行算法程序，边用进度条展示出程序执行进度。

如果用waitbar()做一个界面上的进度条，也只是给出一个虚假的进度，并且按照顺序执行的思路，也要先展示完进度条，后台才真正开始执行我的算法代码。所以这个想法暂时不能实现。

（该问题也参考了网址：http://www.ilovematlab.cn/thread-315978-1-1.html（MATLAB GUI 在运行进度条的同时后台处理数据））

附： waitbar()函数的官方文档：https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/waitbar.html?refresh=true

 

十一、针对问题十，给出一个实例

声明：该实例引自罗华飞老师的《MATLAB GUI设计学习手记》，第三版，北航出版社，2014年，第329页【例5.2】

【例5.2】动态绘出频率从 1 到 10 依次变化的正弦波曲线，并用进度条显示绘图进度。

set( gcf, 'visible', 'on' ); % 设置当前坐标轴用于绘制曲线，注意：gcf、gca创建的figure默认是隐藏的

%% 创建置于屏幕前端的进度条，动态显示绘图进度
h = waitbar( 0, '开始绘图...', 'WindowStyle', 'modal' ); 

t = 0 : 0.01 : pi;%数据的横坐标

for i = 1 : 10
    plot( t, sin(2*pi*i*t) ); % 绘制数据曲线
    waitbar(i/10, h, ['已完成' num2str(10*i) '%']); % 更新进度条的进度和标题
    pause(1);     % 延迟1秒
end

close( h ); % 关闭进度条

新建一个.m脚本文件，将以上实例中的代码复制下来（这段代码不涉及GUI界面的设计）。运行这段代码，就会发现，一边在figure窗口绘制正弦曲线，前面的进度条也一边显示执行进度。

但是你会发现，之所以能够实现上述效果，也是因为waitbar()嵌入在for循环内，相当于将绘制正弦曲线的工作划分成了十个阶段。正弦曲线绘制出一点，进度条也可以跟着更新一点。

 

十二、自己绘制的GUI界面菜单栏保留MATLAB Figure窗口菜单栏的工具条

在 GUI 的 XXX_OpeningFcn() 函数下插入下面这行代码：

set( hObject, 'toolbar', 'figure' ); % 在菜单栏显示figure工具条的内容

% 这样就可以在自己做的GUI界面继续使用工具条的一些功能

十三、自定义GUI界面中菜单栏下的工具条

上面的问题十二，是直接保留figure窗口的工具条。而本问题是自定义GUI界面的工具条。比如想在自己设计的GUI界面中使用到放大、缩小、3D旋转等功能。

具体方法：

GUI编辑界面的上方菜单栏‘Tools’——‘Toolbar Editor...’：

进入之后（下图所示），左边有一些工具可供选择，双击想要的工具，或者单击选中想要的工具，再点击右边的‘Add’。并且可以设置工具的图标（CData）、Tag、Clicked Callback（回调函数）。

本问题也可以参考下面的网址：

Matlab GUI的菜单和工具栏常用操作——讲解自定义菜单栏和工具条

GUI界面添加菜单栏工具栏问题（点击进入），该网址内二楼提供了一个PDF文档，可以说是比较好的入门学习资料。

 

十四、怎样将制作的GUI界面定位在屏幕中央？

运行GUI时，期望它出现在屏幕中央位置。提供以下四种方法：

需要选择其中一种代码，将其放置在GUI界面的XXX_OpeningFcn()函数下即可。  推荐使用前三种实现，简洁实用。

movegui( handles.figure1, 'center' ) % figure1为当前GUI界面的Tag

movegui( gcf, 'center' ); % 将GUI界面放置在桌面中央

movegui( hObject, 'center' ); % 将GUI界面放置在桌面中央

set( hObject, 'Units', 'pixels' );
figuresize = get( hObject, 'Position' );
screensize = get( 0, 'screensize' ); % 获取屏幕大小
set( gcf, 'outerposition', [(screensize(3)-figuresize(3))/2,(screensize(4)-figuresize(4))/2,figuresize(3),figuresize(4)]);

该问题参考网址：一个GUI的问题，制作的界面怎样定位在屏幕中间？

   

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PS：在进行MATLAB GUI界面编程学习过程中，也发现了网上的一些不错的学习资料，现将网址链接罗列在下面：

[1] MATLAB GUI的菜单和工具栏常用操作——讲解自定义菜单栏和工具条

[2] GUI界面添加菜单栏工具栏问题——该网页内二楼提供了一个PDF文档（一个实例搞定MATLAB界面编程），也是一个比较好的入门学习资料。

[3] 关于MATLAB GUI的一些经验总结

[4] MATLAB GUI 新手入门——最基本的几个概念

[5] MATLAB GUI 基础编程——MATLAB 中文论坛相关帖子整理——总结整理了MATLAB编程相关的一百多个问题，不局限于GUI设计。