[Matlab][Digital Processing]基本语法

Posted 2020-11-08 HuisClos

抄书。

---

 1、注释：%

2、数据类型：

    ①数值：(u)int8,(u)int16,(u)int32,(u)int64,float,double，复数（虚部i），默认数据类型是double；char是6位，schar是8位，bitN指定任意N位带符号整数

    ②逻辑类型：True和False，使用logical函数实现强制类型转换；

    ③字符串：字面值通过单引号识别，注意所有字符都是Unicode的；

    ④数组：（Matlab特色）数组是基本数据单元，标量被看作一行一列的数组

                   多维矩阵下标用(1,2)表示，可以使用类似python的切片，用‘:‘代替所在维数的全部；

                   End表示该维最大下标；

                   可以直接通过赋值来扩展数组的大小。

    ⑤比较运算符：同C（复数的比较只比较实部）。

3、矩阵：普通矩阵

                稀疏矩阵：

                       稀疏化：sparse；逆操作：full；

                       稀疏矩阵有很多对应普通矩阵的创建函数，如speye,sprand,sprandn；有些函数是专对稀疏矩阵的，包括nnz, nonzeros等

4、单元阵列（胞元），特殊数组，每个元素都是指向其他数据结构的指针。

                         用{}表示解引用该下标对应的元素。创建：直接赋值a{1,1}=…，或者用cell先创建，然后再赋值；显示：用celldisp；绘图：用cellplot；删除元素：用clear或者赋予空值；

                        常用单元阵列存放字符串（可以用cellstr转换二维字符数组）；

                        实现可变参数类型：参数名是varargin，这样输入的参数都转化为单元阵列varargin中的元素；

                        返回不定个数的结果，类似，用varargout；

5、名称搜索路径：①当前环境的变量：whos

                               ②内置函数：库函数

                               ③当前目录的.M文件

                               ④设置的其他搜索路径：在File-Set Path中添加

6、转换函数：num2str、str2num；sscanf；

                       其他的类似C中强制类型转换的格式：double(str)；

                      进制转换：hex2num,hex2dec等

                      二维字符数组，用char(‘‘,‘‘)，或者strvcat在竖直方向进行添加；

7、字符串操作函数：基本和C中函数名字一致，但是添加了很多功能，如str(n)cmp(i)（只能比较相等…）；

                                  判断格式（同ctype.h中的函数，isalpha变成了isletter）；

                                  findstr(一维),strmatch(二维，返回行数),strrep；

                                  strtok（返回tuple，左边是分隔符左边，右边是剩下的）；

                                  upper,lower；

8、结构数组：用关键字struct创建或者直接赋值(如a.x=…，自动推断)。

                        A=struct(‘field1‘,var1,‘field2‘,val2,…)或者直接用字符串数组或单元阵列指定结构域名。删除域：rmfield；访问域：getfield和setfield（直接用‘.‘亦可）；

9、变量：长度不超过31，大小写敏感可以通过casesen on/off切换，

10、特殊变量：有些常用的常量被集成到matlab中，包括pi,I,j(虚数),Inf,NaN,clock,date,eps(精度),ans（上一个结果），有些可以看作函数。注意不要覆盖这些函数。

11、运算符：逻辑—与C类似，xor（异或）除外，^表示幂次；

                     关系—与C类似，不等于用~=表示；

                     算术—左除(\)和右除(/)分别将左边或右边求逆然后相乘；

                     在所有运算符前面加上.表示的不再是矩阵的运算法则，而是对应元素的计算；[]：构造数组；()：多种含义，可装载下标；续行：…

12、内存顺序：列主序，在使用单下标时非常重要。

13、显示输出：默认是小数点后4位，改变格式要用format命令，如format short等；或者使用disp函数；或者使用fprintf函数，格式与C语言printf类似

14、数据文件：最简单的是save和load，后缀用.dat，参数可以是-ascii(方便共享)

15、内建函数：数值类的代数函数基本都有，包括max、min、三角函数、sqrt、mod；取整的ceil、fix和round

16、画图，plot指定坐标轴、颜色、标记类型、线形、线宽，格式是plot(x,y,‘PropertyName‘,value)这种；title指定标题、xlabel等指定坐标轴的名称，grid on打开网格；图例用legend；打印图像用print；axis控制坐标轴范围；hold on/off在同一坐标轴画图；figure n，选择当前图像；gcf返回当前图像数；在一个窗口画图：subplot(m,n,p)，p要从上到下从左到右数；字体修改用stream modifier；极坐标：polar；

     其他图：stair(s)(阶梯型), bar(条形图), barh(垂直的条形图), compass(极坐标图), pie(饼状图)，hist(直方图)，stem(针头图)

     三维作图：plot3；mesh(网格)；surf(表面)；等高线(contour)，用meshgrid辅助确定范围

     直接作图（无需中间数组）：ezplot,fplot；后者甚至支持tex命令

     其他坐标空间：semilog的x用对数，y轴用线形；semiloge相反；loglog两个轴都是对数

17、 逻辑类：ischar, isempty, isinf, isnan, isnumeric等

18、语句：选择——if xxx elseif xxx else xxx end，这里的格式有点类似python，不必用括号，但是以断行分，缩进不是必须的；switch，通C语言，但是不需要break断流，可以用case{1,2}来合并相同的情况，关键字otherwise表示其他，case后面用逗号。

    异常（错误）——try…catch…注意这里不是面向对象，所以也没啥异常类，这个东西比较鸡肋，错误的话就直接跳出到catch模块了。

    循环——while…end；for i=1:2:10…end，虽然不如Python的in关键字那么简洁，也比较方便。Break、continue的用法通C

19、调试：F5:执行到断点，F10：逐行调试

20、逻辑数组：直接判断数组与常量的大小比较，生成的数组只有1和0，也就是逻辑数组；

                         可以通过"对应"来简化运算。从而快速筛选所需元素。

21、函数：每个函数对应一个M文件，格式为function[out1,out2…]=fname(in1,in2…)，返回值：直接令函数名=一个值即可；变量按值传递（准确来说是写时复制）。实参的个数和形参可以不等（但是不能用缺省实参），这种情况必须在程序中检查（比缺省实参略麻烦，但是更灵活，使用nargin, nargchk, inputname等函数）；

                 通过全局变量共享数据，声明方式是global；

                 持久（静态）数据用persistent关键字声明。

      函数的函数：数学的概念，通过调用函数对另外的函数的某个属性（如：极值），进行计算（和FP中的高阶函数有雷同的地方）。

     子函数（中间函数）：在一个M文件中声明多个函数，除去最上面一个外都是子函数。子函数只能在所在M文件中可见。

     私有函数：以private命名的子目录中的函数，只有在其父目录中是可见的。

     错误：error(‘msg‘)，msg为空数组不输出，警告用warning(‘msg‘)

     随机数：rand和randn

    直接执行字符串：eval（类似java）

    查找函数：lookfor，有类似python的注释结构

    I/O函数：textread:逐行读取并解析（格式化），适用于以行为分隔的有序数据；

                   matlab使用文件标识（类似于句柄或linux 的文件标示符）来确定文件，函数名和C类似，多出fgetl（按行读取，忽略换行符）和fgets（不忽略换行符），文件默认打开方式是二进制。fclose(‘all‘)会关闭所有文件；fprintf也可输出到文件；fscanf可以从文件中读取格式化数据；确定文件的存在性：exist；输出IO相关的错误信息：ferror；文件末尾判定：feof；uiimport：通过UI导入或直接导入剪贴板的程序；

22、图形：图像对象以句柄标识，每个图形包括uimenu（目录）、uicontrol（控件）、坐标系和uicontextmenus（右键）；

                   gca返回当前坐标系句柄，gco返回当前选择对象句柄，一般习惯在存储句柄的变量名后面加上H；

                  更改对象属性：get、set，指定属性名即可，也可以使用属性编辑器完成这一过程（propedit，对于最终用户），除了标准属性外，用户也可添加任意数量的自定义属性数据到文件中（用函数setappdata和getappdata）。

                 查找属性值匹配的任意对象：findobj（比较慢）；

                 暂停等待：waitforbuttonpress；

                 图像的位置：查找position属性，坐标系是标准坐标系的格式（坐下原点）；

                 修改默认属性，属性名前面加上Default，修改父对象的默认属性后子对象的对应属性也会改变。

23、GUI：matlab支持基本的GUI创建，方便做出一些比较简单的框架。用guide设计，然后再自动生成的M文件中添加或修改相应函数即可。