《MATLAB图像处理实例详解》：学习第一天（2022.09.07）
2.2 MATLAB的数据类型
2.2.1 数值类型
1、整数型
| int8 |
| uint8 |
| int16 |
| uint16 |
| int32 |
| uint32 |
| int64 |
| uint64 |
2、浮点型
| single |
| double |
3、浮点型的取整
| round(x) |
| fix(x) |
| floor(x) |
| ceil(x) |
4、数值类型的转换
| int8(x) |
| uint8(x) |
| int16(x) |
| uint16(x) |
| int32(x) |
| uint32(x) |
| int64(x) |
| uint64(x) |
| single(x) |
| double(x) |
5、变量和常量
（1）不需要提前定义
（2）注意变量名的命名格式
（3）MATLAB中有默认常量，程序已经定义好其数值
| ans | pi |
| eps | i，j |
| NaN | Inf |
2.2.2 字符与字符串
1、字符和字符串的操作函数
| 函数 | 说明 | 函数 | 说明 |
| blanks(n) | 生成一个由n个空格组成的字符串 | str2double(s) | 将字符串数组转化为数值数组 |
| cellstr(s) | 利用给定的字符数s组创建字符串单元数组 | strcat(s1,s2,…) | 将多个字符串串联 |
| char(s1,s2,…) | 利用给定的字符串或单元数组s1、s2、…创建字符数组 | strcmp(s1,s2) | 判断字符串是否相等 |
| deblank(s) | 删除字符串s尾部的空格 | strcmpi(s1,s2) | 判断字符串是否相等（忽略大小写） |
| double(s) | 将字符串s转化成ASC码形式 | strjust(s1,type) | 按照指定的type调整一个字符串数组 |
| findstr(s1,s2) | 在长字符串中查找短字符串 | strfind(s1,s2) | 在是字符串s1中查找s2 |
| int2str(x) | 将整数型转换为字符串 | strncmp(s1,s2,n) | 判断前n个字符串是否相等 |
| iscellstr(A) | 判断是不是字符串单元数组 | strncmpi(s1,s2,n) | 判断前n个字符串是否相等(忽略大小写) |
| ischar(A) | 判断是不是字符串数组 | strrep(s1,s2,s3) | 将字符串 s1中出现的s2用s3代替 |
| isletter('A') | 判断是不是字母 | strtok(s1,D) | 查找s1中的第一个给定的分隔符之前和之后的字符串 |
| isspace('s') | 判断是不是空格 | strtrim(s) | 删除字符串s开始和结尾的空格 |
| lower(s) | 将一个字符串写成小写 | strvcat(s1,s2,…) | 将多个字符串竖直排列 |
| num2str(x) | 将数字转换成字符串 | upper(s) | 将一个字符串写成大写 |
2、字符串的基本操作
（1）字符串是一个行向量，可用单引号“ ‘’ ”创建一个字符串
（2）计算字符串大小：size( )
（3）显示字符串：disp( )
例子：
A='GHSDHBHSBC';
disp(A);命令行窗口就会显示：
3、字符串的比较
（1）比较方法：关系运算符、字符串比较函数
（2）运用关系运算符进行比较时，比较的两个字符串长度必须相同，对应字符相互比较，关系表达式为真时返回1，关系表达式为假时返回0，返回值组成一个逻辑数组，其大小与字符串大小相同。
（3）运用字符串比较函数进行比较时，比较的两个字符串长度可以不相同
4、进制转换
| bin2dec( ) | |
| dec2bin( ) | 二进制和十进制之间进行转换 |
| dec2hex( ) | |
| hex2dec( ) | 十进制和十六进制之间进行转换 |
| base2dec( ) | 任意进制转换成十进制数 |
2.2.3 逻辑类型
1、MATLAB用“1”和“0”分别代表“逻辑真”和“逻辑假”，但在运算过程中将所有非0值看作逻辑真，将0看作逻辑假。和一般的数据类型不同，逻辑类型数值只能通过数值类型转换，或者使用特殊的函数生成逻辑数组或矩阵。
2、相关函数
| logical( ) | 将任意类型矩阵转换为逻辑矩阵 |
| true(n) | 生成n阶逻辑真矩阵 |
| false(n) | 生成n阶逻辑假矩阵 |
2.2.4 函数句柄
1、相关说明
（1）函数句柄是一个可调用的MATLAB函数的关联，有了函数句柄这种关联，用户在任何情况下都可以通过函数句柄调用MATLAB函数，即使是超出正常的函数调用范围仍然可以。
（2）对于一些私有函数，外部函数不能直接调用，定义了函数句柄以后，外部函数可以通过函数句柄调用私有函数。
2、函数句柄主要有以下4个用途：
（1）可以将一个函数传递给另一个函数。
（2）可以捕获一个函数的数值供下一次使用。
（3）可以在正常范围外调用函数。
（4）可以将函数句柄以.mat文件类型保存，供下一次MATLAB运行时使用。
3、函数句柄的建立
在函数名前加一个“@”符号就可以建立一个函数句柄，一旦创建一个函数句柄，就可以通过函数句柄调用函数，函数句柄包含函数保存的绝对路，用户可以从任何位置调用该函数。如：
f=@sin
y=f(2*pi)
4、函数句柄相关操作函数
| 函数 | 说明 |
| func2str(fhandle) | 将函数句柄转换为字符串 |
| str2func('str') | 将字符串转换为函数句柄 |
| functions(fhandle) | 返回包含函数信息的结构体变量 |
| isa(a,'funhandle') | 判断是否为函数句柄 |
| isequal( fhandle1 ,fhandle2) | 判断两个函数句柄是否对应同一函数 |
2.2.5 结构类型
1、相关说明
（1）结构类型是包含一组彼此相关、数据结构相同但类型不同的数据类型。结构类型的变量可以是任意一种 MATLAB数据类型的变量，也可以是一维的、二维的或者多维的数组。但是，在访问结构类型数据的元素时，需要使用下标配合字段的形式。
（2）结构体是可以存储不同类型数据的数据结构
2、结构类型的建立
（1）可以直接给结构体成员变量赋值建立结构体
（2）利用函数 struct( ) 建立结构体
如书上的例子： 
个人理解：stu(1,2) 是查询第一个结构体的第二个数据
3、结构类型的操作
| 函数 | 说明 |
| fieldnames(s) | 获取指定结构体所有成员名 |
| getfield(s,'field') | 获取指定成员内容 |
| isfield(s,'field') | 判断是否是指定结构体中的成员 |
| orderfields(s) | 对成员按结构数组重新排序 |
| rmfield(s,'field') | 删除指定结构体中的成员 |
| setfield(s,'field', value) | 设置结构体成员内容 |
2.2.6 细胞数组类型
细胞数组是MATLAB特有的一种数据类型，组成它的元素是细胞，细胞是用来存储不同类型数据的单元，细胞数组中每个细胞存储一种类型的MATLAB数组，此数组中的数据可以是任何一种MATLAB数据类型或用户自定义的类型，其大小也可以是任意的。相同数组的第二个细胞的类型与大小可以和第一个细胞完全不同。【即单元（cell）数组】
1、细胞数组类型的建立
（1）直接赋值
（2）使用 cell( ) 函数创建空细胞数组
2、细胞数组类型的操作
| 函数 | 说明 |
| cell2struct(cellArray, fields, dim) | 将细胞数组转换成结构数组 |
| iscell(c) | 判断指定数组是否是细胞数组 |
| struct2cell(s) | 将结构数组转换成细胞数组 |
| mat2cell(A, m, n) | 将矩阵拆分成细胞数组矩阵 |
| cell2mat(c) | 将细胞数组合并成矩阵 |
| num2cell(A) | 将数值数组转换成细胞数组 |
| celldisp(c) | 显示细胞数组内容 |
| cellplot(c) | 显示细胞数组结构图 |
3、注意
（1）对于单元数组，C(m,n)指的是单元数组中第m行第n列的单元，C{m,n}指的是单元数组中第m行第n列的单元的内容
2.3 MATLAB的运算符
2.3.1 算术运算符
MATLAB的算术运算分为矩阵运算和矩阵内元素运算，矩阵内元素运算在矩阵运算符前加 “.”，MATLAB算术运算符要求参与运算的矩阵必须是维数相同，但如果运算对象是标量和矩阵，则是标量和矩阵内每一个元素相运算。
运算符号前没加 “.” 的都是矩阵运算，满足矩阵运算规则；运算负号前加 “.” 的都是点运算，是矩阵对应元素的运算。
| 运算符 | 说明 | 运算符 | 说明 |
| + | .\ | 左除法 | |
| - | \ | 矩阵左除法 | |
| .* | 乘法 | .^ | 求幂 |
| * | 矩阵乘法 | ^ | 矩阵求幂 |
| ./ | 右除法 | .' | 转置 |
| / | 矩阵右除法 | ' | 矩阵求秩，复数求共轭 |
2.3.2 关系运算
1、关系运算符两侧的矩阵维数必须相同
2、关系运算是对矩阵内元素运算。如果参与运算的元素使关系运算式为真则返回值为逻辑1，反之返回值为逻辑0。
3、标量与矩阵进行关系运算时，是将标量与矩阵内每一个元素进行运算。
| 运算符 | 说明 | 函数 |
| < | lt(a,b) | |
| <= | le(a,b) | |
| > | gt(a,b) | |
| >= | ge(a,b) | |
| == | 恒等于 | eq(a,b) |
| ~= | 不等于 | ne(a,b) |
2.3.3 逻辑运算符
参与矩阵元素逻辑运算的逻辑矩阵必须是维数相同的矩阵，如果逻辑运算符的一侧为标量，则是标量和逻辑矩阵的每一个元素进行逻辑运算。逻辑运算符有:与运算“&”、
MATLAB中提供两个快速逻辑运算符，快速逻辑与（&&）和快速逻辑或（||），快速运算只在if语句或while语句中应用。在执行if语句或while 语句中的表达式时，如果快速逻辑运算符左侧的操作数可以确定整个逻辑运算式的值，那么逻辑运算符右侧的操作数自动被短路。
| 运算符 | 说明 | 函数 |
| & | 与 | and(a,b) |
| | | 或 | or(a,b) |
| ~ | 非 | not(a) |
| xor | 异或 | xor(a,b) |
2.3.4 运算优先级
运算符的优先级从最高到最低如下：
- 括号运算
- 转置运算，幂运算，复数共钜转置运算，矩阵幂运算
- 正号，负号，逻辑非运算
- 点乘法，点除法，矩阵乘法、矩阵除法
- 加法，减法
- 冒号运算
- 小于，小于等于，大于，大于等于，恒等于，不等于
- 逻辑与
- 逻辑或
- 短路逻辑与
- 短路逻辑或