matlab中定义类、面向对象编程

Matlab也可以写面向对象的代码，首先表现在可以定义类，可以继承，使用类（class）有很多好处，其中一个重要的好处便是解决变量名冲突和让函数、对象的结构清晰。class的static function可以在不定义类的实例直接调用类的成员函数，比如：

classdef tools < handle  
    methods (Static = true)  
        function a = test(b, c)  
            a = b + c;  
        end  
    end  
end  

然后可以直接通过a = tools.test(b, c);调用函数。

1. 基础规则

classdel定义类名，<表示继承，Matlab允许多重继承，继承自handle类，handle类定义了很多关于object的处理函数。

类的方法是放在methods ...end里面。

下面一则实例：

classdef TensileData  % 定义类的名称
   properties  %% 定义类的属性，相当于C++中的成员函数
      Material = 'carbon steel';  
      SampleNumber = 0;  
      Stress  
      Strain  
   end  
   properties (Dependent)  %% 定义依赖型属性，该属性只能通过类内的方法进行赋值，参考modulus = get.Modulus(obj) 
      Modulus  
   end  
     
   methods  %% 定义类的方法
      function td = TensileData(material,samplenum,stress,strain)  %方法一：非依赖型属性做输入参数
         if nargin > 0  
            td.Material = material;  
            td.SampleNumber = samplenum;  
            td.Stress = stress;  
            td.Strain = strain;  
         end  
      end % TensileData  
   end  
     
   methods  %% 定义类的方法
      function obj = set.Material(obj,material)  
         if ~(strcmpi(material,'aluminum') ||...  
               strcmpi(material,'stainless steel') ||...  
               strcmpi(material,'carbon steel'))  
            error('Material must be aluminum, stainless steel, or carbon steel')  
         end  
         obj.Material = material;  
      end % Material set function  
        
      function modulus = get.Modulus(obj)  
         ind = find(obj.Strain > 0); % Find nonzero strain  
         modulus = mean(obj.Stress(ind)./obj.Strain(ind));  
      end % Modulus get function  
        
      function obj = set.Modulus(obj,~)  % 不能显式定义依赖型属性变量
         fprintf('%s%d\n','Modulus is: ',obj.Modulus)  
         error('You cannot set Modulus explicitly');  
      end  
        
      function disp(td)  
         fprintf(1,'Material: %s\nSample Number: %g\nModulus: %1.5g\n',...  
            td.Material,td.SampleNumber,td.Modulus);  
      end % disp  
        
      function plot(td,varargin)  
         plot(td.Strain,td.Stress,varargin{:})  
         title(['Stress/Strain plot for Sample ',num2str(td.SampleNumber)])  
         xlabel('Strain %')  
         ylabel('Stress (psi)')  
      end % plot  
   end  
     
   methods (Access = 'private') % 只能通过类的成员进行访问 私有成员方法
      function m = CalcModulus(td)  
         % Over-simplified calculation of Elastic Modulus  
         ind = find(td.Strain > 0); % Find nonzero strain  
         m = mean(td.Stress(ind)./td.Strain(ind));  
      end % CalcModulus  
   end  
end % classdef  

2. 关于封装造成的时间开销

面向对象的使用必然导致程序的开销变高，封装后的函数多次调用会话费相当长的时间。
所以到底该不该封装，还需取决于实际情况，如果函数本身特别简单，并且会被循环调用，最好还是通过m文件函数的形式。之前MIT大牛给出了更多地建议
1.虽然for-loop的速度有了很大改善，vectorization（向量化）仍旧是改善效率的重要途径，尤其是在能把运算改写成矩阵乘法的情况下，改善尤为显著。
2.在不少情况下，for-loop本身已经不构成太大问题，尤其是当循环体本身需要较多的计算的时候。这个时候，改善的关键在于改善循环体本身而不是去掉for-loop。
3.MATLAB的函数调用过程（非built-in function）有显著开销，因此，在效率要求较高的代码中，应该尽可能采用扁平的调用结构，也就是在保持代码清晰和可维护的情况下，尽量直接写表达式和利用built-in function，避免不必要的自定义函数调用过程。在次数很多的循环体内（包括在cellfun, arrayfun等实际上蕴含循环的函数）形成长调用链，会带来很大的开销。
4.在调用函数时，首选built-in function，然后是普通的m-file函数，然后才是function handle或者anonymous function。在使用function handle或者anonymous function作为参数传递时，如果该函数被调用多次，最好先用一个变量接住，再传入该变量。这样，可以有效避免重复的解析过程。
5.在可能的情况下，使用numeric array或者struct array，它们的效率大幅度高于cell array（几十倍甚至更多）。对于struct，尽可能使用普通的域（字段，field）访问方式，在非效率关键，执行次数较少，而灵活性要求较高的代码中，可以考虑使用动态名称的域访问。
6.虽然object-oriented从软件工程的角度更为优胜，而且object的使用很多时候很方便，但是MATLAB目前对于OO的实现效率很低，在效率关键的代码中应该慎用objects。
7.如果需要设计类，应该尽可能采用普通的property，而避免灵活但是效率很低的dependent property。如非确实必要，避免重载subsref和subsasgn函数，因为这会全面接管对于object的接口调用，往往会带来非常巨大的开销（成千上万倍的减慢），甚至使得本来几乎不是问题的代码成为性能瓶颈。

文章引用：https://blog.csdn.net/beechina/article/details/50933860