Matlab语言简介

（1）Matlab语言的特点

1）编程效率高

作为一种面向工程的高级语言，Matlab允许用数学形式的语言来编写程序，这种编程语言和其他诸如C、Fortran等语言相比，其语言格式更接近于我们平时的书写习惯，因此，Matlab又被称为纸式算法语言。由于其编写程序简单，编程效率高，易学易懂，因此初学者在几小时之内便可以达到简单操作的程度。另外在Matlab中还可以调用C和Fortran子程序，而且调用格式非常简单。

2）采用交互式人机界面，用户使用方便

Matlab语言为解释型操作，人们可以在每条指令之后马上得到该指令执行的结果；同时在执行的过程中如发现指令有错，在屏幕上马上会出现出错提示。该语言提供了丰富的在线帮助功能，想了解指令或操作的格式、功能等，只要在窗口输入“HELP指令”，该指令的格式、功能等便能马上在屏幕上显示出来。

3）语句简单，涵盖丰富

Matlab语言中有丰富库函数功能，这些函数功能和C语言中的函数一样使用方便，而且Matlab的函数调用起来要更方便，更接近于生活语言。这些函数包括常用的数学计算，绘图以及一些扩展工具箱。

4）具有多个功能强大的应用工具箱

Matlab中包括了一些扩展的函数功能，一般称为工具箱，这些工具箱实际上是一些功能函数集，每一个工具箱适用于各自不同的科学分析领域。现在Matlab中已有系统分析、信号处理、图像处理、DSP等多个工具箱，而且Matlab所包括的工具箱还在不断地被扩展。

5）方便的计算和绘图功能

Matlab中的很多运算符不仅可以用于数值计算，而且有很多运算符只要增加一个“·”便可以用于矩阵运算。另外在Matlab中还给出了适用于不同领域的特殊函数，使得一些诸如卷积等的复杂运算也可以很方便的得到解决。Matlab的绘图函数十分丰富，用适用于不同坐标系的绘图语句，还可方便地在所绘图形上标注横、纵坐标变量，图形名称等。另外，在调用绘图语句时，只需改变函数变量，就可以绘出不同颜色、不同风格的线或图。

（2）Matlab命令的结构

Matlab语言的典型结构为：Matlab语言=窗口命令+M文件

Matlab的命令窗口就是其工作空间，也是Matlab运行的屏幕环境，在这种环境下输入的Matlab语句，称为“窗口命令”。所谓窗口命令，就是在上述环境下输入的Matlab语句并直接执行它们完成相应的运算、绘图等。

但对于复杂功能，Matlab利用了M文件。M文件由一系列Matlab语句组成，在Matlab的编辑窗口完成输入。它既可以是一系列窗口命令，也可以是由各种控制语句和说明语句构成的函数。Matlab的程序可以向下兼容。

（3）Matlab的库函数

库函数是系统根据需要编制好了，提供用户使用的函数。用户使用它们时，只要写出函数名，调整函数参量，无须再编写该函数的程序。

各种不同版本的Matlab都提供了一批库函数，但其提供的库函数的数目不同，函数名和函数功能也不完全一样。

常用的库函数包括一些基本数学函数、字符与字符串函数、输入输出函数等。除了基本库函数外，不同版本的Matlab还增加了不同的有专门功能的功能库函数，也称为工具箱，例如信号处理工具箱、控制系统工具箱等。

（4）Matlab命令的执行

一般常用的有两个窗口，“命令窗口”和“调试窗口”。用户可以在“调试窗口”中输入自己编制的程序以及对程序进行修改和调试，程序输入后应该进行存盘操作，文件名按规定选择，开头必须为字母，长度不能超过19个字符，文件名前19个字符相同的文件按同一文件处理。在“命令窗口”中用户可以执行Matlab命令或将用户编制的文件以命令形式在界面上运行。

执行M文件的方法有两个，一是直接在“调试窗口”中利用功能菜单的调试命令完成；二是将在“调试窗口”中存好的M文件的文件名在“命令窗口”中输入后按回车即可。

（5）数据的输入和结果输出

Matlab的文件格式为固定格式，由于其数据输入极为简单，因而对少量的数据输入，不需要花费很多的时间。

Matlab的结果输出有数据输出（包括表达式）和图形输出两种，数据结果会直接输出到命令窗口中，图形则在专门的图形窗口中显示。(www.xing528.com)

（6）环境参数

操作系统中的PATH是很常见的，MATLABPATH也是Matlab中很重要的环境参数，设置好适当的MATLABPATH以后，Matlab可以方便地调用任何地方的M文件和运行可执行文件。

如果在Matlab中输入一个名字，例如abc，则Matlab会按以下顺序做：①看abc是否为工作空间中的变量；②检查abc是否是一个内部变量；

③在当前目录中寻找abc.MEX或abc.M文件，假若两个文件同时存在，则abc.MEX优先考虑；④根据环境参数MATLABPATH指定的搜索路径来寻找包含abc.MEX或abc.M的目录。MATLABPATH已经在Matlab进行安装时自动设置好，它包括了除Matlab的工作目录（MATLAB/BIN）之外的所有其他Matlab的子目录。

用户也可以增加或修改MATLABPATH的内容来增加或修改搜索路径，以便建立一些特殊的、专用的文件库。修改MATLABPATH可以用Matlab的PATH命令，但是这种修改不能被保存下来，在退出Matlab后就自动取消，要保持MATLABPATH的设置可以通过编辑启动控制文件——MATLABC.M来实现。

（7）命令与文件的编辑和建立

1）命令行的编辑

鼠标和键盘上的箭头等可以帮助修改输入的错误命令和重新显示前面输入过的命令行。例如准备输入：

而误将square拼写成了squae，Matlab将返回出错信息：

其中???是出错信息的提示符，说明输入有Matlab不能识别的命令。此时只须按上下箭头，刚才输入的命令即可重新显示在屏幕上。这时利用鼠标或键盘，将光标置于e的位置，再输入字符r即可。回车后，屏幕将给出命令执行的结果。先前输入的命令存放在内存中。由于内存缓冲区的大小有限，只能容纳最后输入的一定量的命令行，因而可重新调用的也是后面输入的一定数据的命令行。Matlab的编辑键及其功能见表7.2。

表7.2　Matlab的编辑键及功能

若在提示符下输入一些字符，则↑键将重新调出以这些字符为开头的命令行。

这里没有插入和改写的转换操作，因为光标所在处总是执行插入的功能。

如果使用鼠标，会使这些操作更为方便。把鼠标放到光标移到位置，并定位即完成光标移动。利用鼠标，还可以方便地完成字符串的选择、复制和删除。

2）文件的编辑与建立

一般常用的建立M文件的途径是利用Matlab提供的M文件窗口。

①建立新的M文件

图7.3　Matlab命令窗口

选择Matlab命令窗口中的菜单File—New—M-File菜单，如图7.3所示，即可出现文件调试窗口，如图7.4所示，在此窗口中将用户程序输入。

退出该窗口时应存盘，文件名的命名按前所述，其扩展名必须为.M。

图7.4　Matlab调试窗口

②编辑已有的文件

选择Matlab命令窗口中的菜单File—Open命令，出现文件选择窗口，选择所需文件即可。