Matlab壁咚（一）——What and How

目录

一、Matlab知多少 

二、Matlab 类的使用

三、Matlab GUIDE使用

四、Matlab机器学习

五、Matlab Coder

六、 MException异常类

七、APP Designer

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一、Matlab知多少 

%符号变量
>> syms x y z
>> f=(x+y)^2
>> expand(f)
ans = x^2 + 2*x*y + y^2
>>simplify(ans)
ans =(x + y)^2 
>>subs(f,x,z) %把x换成z
>> isa(ans,'double')
ans =logical 0
%匿名函数
>>f=@(x) 2*x
>>f=@(x,y) x^2+y^2
>>f1=@(x)f(x,1)
>>[x,val]=fminsearch(f1,0.5)
>>bsxfun(@add,a,b)
%矩阵集合操作
>>union %AUB
>>intersect %A∩B
>>sectxor %AUB-A∩B
>>setdiff %A-AB
%table
>> age=[1;2;3];
>> weight=[30;25;22];
>> name={'A';'B';'C'};
>> f=table(age,weight,'RowNames',name)
>> f({'A'},:)

ezplot

 strrep查找字符并替换

chr = 'The quick brown fox'
newChr = strrep(chr,'quick','sly')
newChr = 
'The sly brown fox'

strfind 在字符矢量中查找多次出现的模式的起始索引，区分大小写

str = 'Find the starting indices of a pattern in a character vector';

k = strfind(str,'in')

k = 2 15 19 40

strsplit在指定的分隔符处拆分字符串

C = strsplit(str) 在空白处将 str 拆分为 C。空白字符等效于集合 {' ','\f','\n','\r','\t','\v'} 中的任何转义序列。

C = strsplit(str,delimiter) 在 delimiter 指定的分隔符处拆分 str。

C = strsplit(str,delimiter,Name,Value) 使用一个或多个名称-值对组参数指定其他分隔符选项。

[C,matches] = strsplit(___) 还返回数组 matches。matches 输出参数包含 strsplit 拆分 str 时遇到的所有分隔符。您可以将此语法与前面语法中的任何输入参数结合使用

全局变量 global

• 同一函数文件a.m下，一个函数中声明，并且定义后，不同的函数使用的是同一个变量
• 在b.m的函数文件下也可以使用a.m定义的全局变量
• 使用clear可以清除全局变量

function globalDemo
    %static int x = 1;
    %mlock:
    global x;%declare
    if isempty(x)
        x=1;%define
    else
        x = x+1;
    end
end

全局变量persistent ：只能在a.m文件下访问，不可以跨文件访问

如果不希望全局变量被clear清空，使用mlock

二、Matlab 类的使用

2.1 matlab 基类

Matlab 可以使用面对对象的思路编程，在新建中选择新建类即可。新建类有两个基类value类（默认），handle类，却别在于选择继承handle类，类的属性可以在调用方法改变属性的时候同步改变。另外类的脚本中obj类似this或者self指的是自己这个类，它可以访问自己的属性。

classdef MAN
    %UNTITLED 此处显示有关此类的摘要
    %   此处显示详细说明
    properties
        age
        height
    end
    
    methods
        function obj = MAN(inputArg1,inputArg2)
            %UNTITLED 构造此类的实例
            %   此处显示详细说明
            obj.age = inputArg1;
            obj.height = inputArg2;
        end
        
        function obj = grow(obj,inputArg)
            %METHOD1 此处显示有关此方法的摘要
            %   此处显示详细说明
            obj.age = obj.age + inputArg;
        end
    end
end

>> a=MAN(5,10);
>> a.grow(5)
ans =
    10
>> a
a = 
  MAN - 属性:
       age: 5
    height: 10

类继承handle类

classdef MAN > b=MAN(5,10);
>> b.grow(5)
ans = 
  MAN - 属性:
       age: 10
    height: 10
>> b
b = 
  MAN - 属性:
       age: 10
    height: 10

2.2 matlab继承

类的属性默认是公有的，私有属性设置为properties(Access=private)，同理methods也可以设置私有和公有方法。

classdef MAN
    properties(Access=private)%properties(SetAccess=private)
        age
    end
    properties
        height
    end
end

类的继承：

classdef Student < MAN
    properties
        grade
    end
    methods
        function obj = Student(age,height,grade)
            obj = obj@MAN(age,height);%构造父类
            obj.grade = grade;
        end
        function progress(obj,num)
            obj.grade = obj.grade + num;
        end
    end
end

2.3 运算符重载

matlab中每个运算符如+-等都有对应的函数，如+ = plus

classdef Student < MAN
    properties(SetAccess=private)
        grade
    end
    methods
        function obj = Student(age,height,grade)
            obj = obj@MAN(age,height);%构造父类
            obj.grade = grade;
        end
        function progress(obj,num)
            obj.grade = obj.grade + num;
        end
        function plus(obj1,obj2)
            %限制类型(对象，类型，限制)
            %validateattributes(obj2,{'Student'},{'nonempty'});
            obj1.grade=obj1.grade+obj2.grade;
        end
    end
end

>> a= Student(10,150,60)
>> b= Student(10,160,80)
>> a+b
>> a
a = 
  Student - 属性:
     grade: 140
    height: 150

三、Matlab GUIDE使用

3.1 GUIDE基本使用

GUIDE作为Matlab的UI制作界面简洁而朴素，不失为建立简单ui的一个选择。选择新建 APP 中的GUIDE，我们可以在属性的Tag中设置控件的名字。

 按钮会自动生成一个回调函数，该回调函数的名字根据Tag命名的。

% --- Executes on button press in myButton.
function myButton_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to myButton (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
disp([hObject.String]);
set(handles.mybtnText,'String','world');

第一个参数hObject表示按钮对象本身，第二个参数eventdata表示事件触发

第三个参数handles表示整个图形界面的句柄，主要是图形控件

点击ui的运行按钮，然后点击button

 传递数据可以在handles结构体中新定义一个变量，然后在回调函数中使用。使用guidata(gcf句柄，存储变量)可以实现数据的保存(gcf表示get current figure)。

% --- Executes just before demoGui is made visible.
function demoGui_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)
% This function has no output args, see OutputFcn.
% hObject    handle to figure
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
% varargin   command line arguments to demoGui (see VARARGIN)

% Choose default command line output for demoGui
handles.output = hObject;
handles.count = 0;
% Update handles structure
guidata(hObject, handles);
guidata(gcf,handles);
% UIWAIT makes demoGui wait for user response (see UIRESUME)
% uiwait(handles.figure1);

3.2 GUIDE画个坐标

新建一个draw的guide，然后根据选择的函数，点击按钮绘制曲线

 设置坐标系的属性XY轴初始长度

% --- Executes just before draw is made visible.
function draw_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)
% This function has no output args, see OutputFcn.
% hObject    handle to figure
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
% varargin   command line arguments to draw (see VARARGIN)

% Choose default command line output for draw
handles.output = hObject;
handles.axes1.YLim(1)=-1.5;
handles.axes1.YLim(2)=1.5;
handles.axes1.XLim(1)=-2*pi-1;
handles.axes1.XLim(2)=2*pi+1;
% Update handles structure
guidata(hObject, handles);

点击按钮的回调函数中设置：

% --- Executes on button press in pushbutton1.
function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to pushbutton1 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
str = handles.popupmenu1.String;
val = handles.popupmenu1.Value;
fcn = str(val);
disp(fcn)
%disp(handles.axes1.XLim);
%disp(handles.axes1.YLim);
dataX = handles.axes1.XLim(1):0.1:handles.axes1.XLim(2);
if strcmp(fcn,'sin(x)')
    plot(dataX,sin(dataX));
elseif  strcmp(fcn,'cos(x)')
    plot(dataX,cos(dataX));
elseif  strcmp(fcn,'tan(x)')
    plot(dataX,tan(dataX));
end

 3.3 GUIDE菜单栏

在工具栏中打开菜单编辑器，然后对菜单进行命名。

 在菜单的回调函数中设置如下

function open_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to open (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
message('open');
draw();

% --------------------------------------------------------------------
function close_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to close (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
r = questdlg('关闭？','关闭请求','是','否','否');
if r == '是'
    close all;
end

如果想更多了解，请查看‘帮助文档，更多示例’

 四、Matlab机器学习

分类

 曲线拟合

五、Matlab Coder

自定义function 并打开Matlab Coder 

function y= myinv(x)
%MYINV 此处显示有关此函数的摘要
%   此处显示详细说明
y = inv(x);
end

 设置输入类型

 命令行窗口输入：mex -setup

mex -setup C++

设置生成代码的语言

 当然可以在model setting中进行简化生成的代码

 

 

 生成代码如下，可以在matlab和VS中相互验证：

六、 MException异常类

 exception = MException.last 返回最近引发的未捕获的 MException 对象内容。如果最后一个异常是由 try/catch 语句捕获的，则不设置MException.last。MException.last 是 MException 类的静态方法。

示例一： try - catch

try
    a = notaFunction(5,6);
catch ME
    if strcmp(ME.identifier,'MATLAB:UndefinedFunction')
        warning('Function is undefined.  Assigning a value of 0.');
    else
        rethrow(ME)
    end
end

>> MExcept
警告: Function is undefined.  Assigning a value of 0. 
> In MExcept (line 5) 

示例二： MException类

如果工作区中没有输入变量名称，则会引发异常。

str = input('Type a variable name: ','s');
if ~exist(str,'var')
    ME = MException('MyComponent:noSuchVariable', ...
        'Variable %s not found',str);
    throw(ME)
end

>> MExcept
Type a variable name: tatal
错误使用 MExcept (line 6)
Variable tatal not found

示例三、直接创建ME

msgID = 'MATLAB:test';
msgtext = 'There are %d errors on this page';
A1 = 10;

ME = MException(msgID,msgtext,A1)

  MException - 属性:

    identifier: 'MATLAB:test'
       message: 'There are 10 errors on this page'
         cause: {}
         stack: [0×1 struct]

然后开发人员可以查看调用类属性或者方法。

七、APP Designer

新建App Designer , 在视图左边，拖拽控件，右击右边控件可以添加回调函数，在代码视图控制app对象具体的成员即可

        % Close request function: UIFigure
        function UIFigureCloseRequest(app, event)
            ret = questdlg('是否关闭窗口','窗口关闭','No');
            if strcmp(ret,'Yes')
                delete(app)
            end
        end