Chapter 21_4 捕获

本文深入探讨Lua语言中字符串的匹配与捕获技巧,包括使用正则表达式进行复杂字符串解析,如日期格式、引用字符串及Lua长字符串的匹配。此外,还介绍了如何利用捕获结果进行字符串替换,实现文本格式转换。

  捕获功能在很多地方都在使用,就是从目标字符串中抽出匹配于该模式的内容,在指定捕获时,应将模式中需要捕获的部分写到一对圆括号内

对于具有捕获的模式,函数match会将所有捕获到的值作为单独的结果返回。即它会将目标字符串切成多个捕获到的部分:

pair = "name = Anna"
key,value = string.match(pair,"(%a+)%s*=%s*(%a+)")
print(key,value)            --> name Anna

%a+模式表示一个非空的字母序列,"%s*"表示一个可能为空的空格序列。

上例模式中的两个字母序列的内容分别放在括号中,下面是一个类似的例子:

date = "today is 26/9/2016"
d,m,y = string.match(date,"(%d+)/(%d+)/(%d+)")
print(d,m,y)    -->26  9  2016

  在模式中,可以对模式本身使用捕获,像%d,这里的d是一个只有一位的数字,表示只匹配与第d个捕获相同的内容。

假设在一个字符串中寻找一个由单引号或双引号括起来的子串。那么可以:

'["'].-["']'

但是在遇到"it's all right"这样的字符串就有问题了,所以上面的%d模式就有用武之地了:

s = [[then he said:"it's all right"!]]
q,quotePart = string.match(s,"([\"'])(.-)%1")   --第一个括号表示捕获引号字符本身,第二个括号表示捕获引号中的内容,即与".-"相匹配的子串。
print(q)            --> "
print(quotePart)    --> it's all right

又如,匹配Lua中的长字符串:

%[(=*)%[(.-)%]%1%]

它匹配的内容依次是:一个左方括号、0或多个"="、另一个方括号、任意内容(字符串的内容)、一个右方括号、相同数量的等号及另一个右方括号:

p = "%[(=*)%[(.-)%]%1%]"
s = "a = [=[[[ something ]] ]==] ]=];print(a)"
print(string.match(s,p))  --> =            [[ something ]]  ]==]

第一个捕获是等号序列,本例的等号序列中只有一个等号。

第二个捕获是字符串的内容。

对于捕获到的值,还可用于gsub函数的字符串替换。和模式一样,用于替换的字符串中也可以包含"%d"这样的项。当进行替换时,这些项就对应于捕获到的内容。

"%0"表示整个匹配,并且替换字符串中的"%"必须被转移为"%%"。下面这个示例会重复字符串中的每个字符,并且在每个副本之间插入一个减号:

print(string.gsub("hello Lua!","%a","%0-%0")) --%a表示匹配字母,将h替换为h-h
-->h-he-el-ll-lo-o L-Lu-ua-a!      8

下例交换了所有相邻的字符:

print(string.gsub(hello Lua","(.)(.)","%2%1"))
-->ehll ouLa

  一个更有用的示例,格式转换器,它能读取用LaTeX风格书写的命令字符串,例如:

\command{some text}

并将它转换为XML风格的格式:

<command>some text</command>

不处理嵌套的命令,用下面的代码可以完成该工作:

s = [[the \quote{task} is to \em{change} that.]]
s = string.gsub(s,"\\(%a+){(.-)}","<%1>%2</%1>")
print(s)
--> the <quote>task</quote> is to <em>change</em> that.

最后一个示例,如何剔除字符串两端空格的示例:

function trim(s)
    return (string.gsub(s,"^%s*(.-)%s*$","%1"))  --用括号是强制丢弃多余的结果,只保留一个结果。
end

"^%s*" 表示匹配前端的所有空格。

"%s*$" 表示匹配后端的所有空格。

以上内容来自:《Lua程序设计第二版》和《Programming in Lua  third edition 》 和 Lua参考手册

转载于:https://www.cnblogs.com/daiker/p/5909973.html

<think>好的,我现在要处理用户的问题:在CarSim和MATLAB联合仿真中遇到了错误信息“error in 'chapter4_4_2_04241/controller' while executing Matlab S-function 'chapter4_4_2',flag=3(output), at time 0.0”。用户之前已经询问过无法读取ref文件的问题,现在又遇到了新的错误,这可能与之前的错误有关联,或者是一个独立的问题。 首先,我需要理解这个错误的含义。错误发生在执行MATLAB S函数时,flag=3对应的是输出阶段,时间0.0可能意味着仿真刚开始就出错了。常见的flag值在S函数中有不同的含义,比如初始化、输出、更新等,flag=3是输出阶段的问题,这时候S函数需要计算模块的输出。 接下来,我需要考虑可能的原因。首先,用户之前的ref文件读取问题可能导致S函数在初始化时无法正确加载数据,进而导致输出阶段出错。另外,可能S函数本身存在代码错误,比如变量未定义、数组越界、函数调用错误等。还有可能是路径问题,即S函数所在的路径没有被正确添加到MATLAB的路径中,导致无法找到相关文件或函数。 此外,输入输出端口的不匹配也是一个常见问题。可能在模型配置中,S函数的输入端口没有正确连接到CarSim的输出,或者在输出时数据维度不匹配。还有可能是CarSim的数据没有正确生成,导致S函数在读取时出现空值或异常数据,从而在计算输出时崩溃。 还需要检查S函数内部的代码,特别是在输出阶段的代码(对应flag=3的部分)。可能存在的错误包括未初始化的变量、错误的函数调用(比如调用了未定义的函数或工具箱函数)、矩阵运算不匹配(如维度不一致)等。例如,在输出阶段,S函数可能需要处理来自CarSim的数据,如果数据处理不当,就会出错。 另外,模型编译问题也可能导致这个错误。如果S函数是用MEX文件编写的,可能存在编译错误或版本不兼容的情况。用户可能需要重新编译S函数,或者检查编译器配置是否正确。 还可能涉及到接口配置问题,比如CarSim和MATLAB之间的接口没有正确设置,导致数据无法正确传递。例如,CarSim的输入输出变量没有正确配置,或者采样时间设置不一致,导致在时间0.0时无法获取有效数据。 用户可能已经按照之前的建议解决了ref文件的问题,但现在遇到了新的错误,说明问题可能出在S函数的实现或配置上。需要逐步排查,从路径设置、代码检查、数据验证到接口配置等方面入手。 可能的解决步骤包括: 1. 检查S函数路径是否正确添加到MATLAB。 2. 确保所有依赖的文件(如ref文件、其他数据文件)在正确路径下,并且可读。 3. 检查S函数代码,特别是输出阶段(flag=3)的部分,是否有语法或逻辑错误。 4. 验证输入输出端口的连接和数据维度。 5. 重新编译S函数(如果是MEX文件)。 6. 检查CarSim的输出是否正确生成,并在时间0.0时有有效数据。 7. 使用调试工具(如断点、disp语句)跟踪S函数的执行过程,查看变量状态。 此外,用户可能需要查看具体的错误信息,比如MATLAB命令窗口是否有更详细的错误提示,这有助于定位问题。例如,是否有变量未定义的错误,或者某个函数调用失败的具体信息。 总结来说,这个错误可能由代码错误、路径问题、数据问题或配置问题引起,需要系统地逐一排查,结合用户之前的问题历史,优先检查之前涉及的ref文件是否正确加载,再深入检查S函数本身的实现和模型配置。</think>在CarSim与MATLAB联合仿真中遇到 **`error in 'chapter4_4_2_04241/controller' while executing Matlab S-function 'chapter4_4_2', flag=3(output), at time 0.0`** 错误,通常与S函数的**输出阶段逻辑**或**数据交互异常**相关。以下是分步解决方案: --- ### **一、错误原因定位** - **flag=3** 表示错误发生在S函数的**输出阶段**(Outputs计算阶段) - **time=0.0** 说明仿真初始化阶段即失败,可能原因: - S函数输出端口数据维度不匹配 - 未正确初始化变量(如空矩阵、未赋值的全局变量) - 依赖的外部数据(如`.ref`文件)未正确加载 - CarSim输入输出接口配置错误 --- ### **二、关键排查步骤** #### **1. 检查S函数代码逻辑(重点:Outputs阶段)** 在S函数代码中,找到处理 `flag=3` 的代码段(通常位于 `switch flag` 结构中),检查以下内容: ```matlab case 3 % Outputs sys = mdlOutputs(t, x, u); % 重点检查此函数 ``` **常见问题:** - **输入参数 `u` 未正确接收CarSim信号** - 验证S函数输入端口是否与CarSim输出信号连接 - 在MATLAB命令行输入 `u` 检查其值是否为空或超出预期范围 - **输出数据维度与端口定义不符** - 在S函数初始化阶段(`flag=0`),检查 `sys = sizes;` 中定义的输出端口数 `sizes.NumOutputs` 和维度 `sizes.OutputWidth` 是否与实际输出一致 - **未处理的除零错误或越界访问** - 在 `mdlOutputs` 函数中添加异常捕获: ```matlab function sys = mdlOutputs(t, x, u) try % 原计算代码 sys = [u(1)*2; u(2)/t]; % 例如:若t=0时触发除零错误 catch ME disp(['Error at t=', num2str(t), ': ', ME.message]); sys = zeros(sizes.OutputWidth, 1); % 返回安全值 end end ``` #### **2. 验证CarSim-MATLAB接口配置** 1. **检查信号映射** - 在CarSim的 **Interface to Simulink** 中确认: - 输出变量(Output Channels)已正确绑定到S函数输入端口 - 输入变量(Input Channels)与S函数输出端口匹配 - **示例配置错误**: - CarSim输出变量为3个,但S函数定义输入端口仅接收2个信号 → 导致`u`越界访问 2. **重置仿真初始条件** - 在CarSim的 `Run Control` 中设置初始时间 `t=0` 时的合理状态值 - 若使用`.ref`文件,确保文件在 `t=0` 时有有效数据(避免空表或首行标题缺失) #### **3. 调试S函数** 1. **添加调试输出** 在 `mdlOutputs` 函数中插入 `disp` 语句,观察输入输出状态: ```matlab function sys = mdlOutputs(t, x, u) disp(['t=', num2str(t), ' u=', mat2str(u)]); % 打印输入信号 sys = u * 0.5; % 示例计算 disp(['sys=', mat2str(sys)]); % 打印输出信号 end ``` 2. **断点调试** - 在MATLAB编辑器中打开S函数文件,在 `mdlOutputs` 函数内设置断点 - 启动仿真,观察程序在 `t=0` 时的变量状态 #### **4. 检查文件依赖项** - 若S函数依赖外部数据(如`.mat`、`.ref`),确保: - 文件路径已通过 `addpath` 添加 - 使用绝对路径(如 `load('D:\data\ref.mat')` 代替相对路径) --- ### **三、典型解决方案对照表** | 错误现象 | 解决方案 | |------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------| | 输入信号 `u` 为空 | 检查CarSim接口连接,确认输出信号已绑定到S函数输入端口 | | 输出维度与端口定义不匹配 | 修改 `sizes.OutputWidth` 或调整 `sys` 的维度 | | 除零错误(如 `t=0` 时计算 `1/t`) | 添加条件判断:`if t==0; sys=0; else; sys=1/t; end` | | 全局变量未初始化 | 在 `mdlInitializeConditions` (flag=1) 中初始化变量 | | 依赖的`.ref`文件未加载 | 使用 `load` 或 `readtable` 在 `mdlStart` (flag=1) 中预加载数据 | --- ### **四、进阶排查** 1. **重新生成S函数接口** - 在CarSim中执行 **Generate S-Function** 重新生成接口文件 - 替换旧版S函数,避免残留代码冲突 2. **简化测试** - 构建最小测试模型:仅包含S函数和CarSim接口模块,移除其他复杂逻辑 - 逐步添加功能,定位触发错误的具体操作 3. **编译器兼容性** - 若使用MEX S函数,尝试重新编译: ```matlab mex chapter4_4_2.c % 替换为实际源文件 ``` --- 通过上述步骤,可系统性定位并解决 `flag=3` 输出阶段错误。若问题仍存在,请提供以下信息以进一步分析: 1. S函数中 `mdlOutputs` 函数的完整代码片段 2. CarSim接口配置截图 3. MATLAB命令行完整错误堆栈信息
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