MATLAB 变量

本文介绍了MATLAB中的变量命名规范,包括以字母开头、不允许空格和特殊符号,以及预定义变量如ans、pi和i。同时,讲解了如何查看和管理变量,如使用who和whos命令,以及如何避免与函数名冲突。此外,还提到了内存变量文件(.mat)的保存和加载,并介绍了exist和which函数的用途。

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在函数或工作区之间共享数据、生成有效的变量名称,或理解成数据在内存中所占空间的名字,方便后续访问或调用

变量命名规范

  1. 以字母开头,后跟字母、数字或下划线。
  2. 标准函数名以及命令名一般用小写字母。
  3. MATLAB区分大小写,因此 Aa 不是同一变量。
  4. 变量名称的最大长度为 namelengthmax 命令返回的值(63个字符)
  5. 变量中不得包含空格标点符号加减号
有效名称示例:无效名称示例:错误原因
x66x数字开头
lastValueend关键字
n_factorialn!符号

预定义变量

MATLAB的工作空间中,有些系统自身定义的变量,即预定义变量。介绍几个常用的预定义变量。

预定义变量作用
ans默认赋值变量,存储为声明变量结果
pi圆周率π的近似值
i、j虚数单位
inf无穷大
nargin函数输入参数个数
nargout函数输出参数个数
NaN不定量
realmax最大正浮点数
realmin最小正浮点数
epsMatLab中最小整数

关键字

变量skeyword函数获取MatLab关键字

变量类型

MATLAB中的变量类型有: logicalcharnumericcellstruct以及由他们组成的数组或矩阵。

变量管理

查看变量

显示已驻留的变量名清单

who命令:驻留变量的名称

whos命令:显示驻留变量名称大小所占字节数数据类型等信息

>> a = [1 2 3;4 5 6];
>> who a
您的变量为:
a  

>> whos a
 Name     Size      Bytes     Class     Attributes
  a       2x3        48       double   

与函数名称冲突

定义变量时应避免创建与函数同名的变量,例如 ijmodecharsizepath。一般情况下,变量名称优先于函数名称,即视与函数同名的为变量而非函数。

使用 existwhich 函数检查拟用名称是否已被使用。如果不存在与拟用名称同名的变量、函数或其他工件,exist 将返回 0。例如:

exist check_name
ans =
     0

如果无意创建了名称存在冲突的变量,需用 clear 函数将该变量从内存中删除。

内存变量文件

退出 MATLAB 后,工作区变量不会保留。可用于保存 MATLAB 工作区变量的二进制格式文件叫做内存变量文件,其扩展名为.mat

save命令:创建内存变量文件,保存当前工作区变量至指定文件夹下

load命令:装入内存变量文件,将内存变量文件中的数据还原到工作区

save myfile.mat % 将工作区中的所有变量存储到myfile.mat文件中
save
load myfile.mat

注意:如果将 save 的文件名相同,MATLAB 会自动覆盖原文件

变量中的常用函数-- exist、which

我们可以使用 which 命令查看内置函数源代码文件的位置,与 edit 命令结合可以查看内置函数的源代码。

运行下面语句可以打开 MATLAB 内置的 mean 函数的源文件:

edit(which('mean.m'))

请添加图片描述

函数说明
isvarname确定输入是否为有效的变量名称
persistent定义持久变量
assignin为指定工作区中的变量赋值
global将变量声明为全局变量

思考

分析下列命令执行后的输出结果。
>> ans=5;
>> 10;
>> ans+10

ans=5表示对ans赋值为5,第二行的10表示对ans赋值为10,因为对ans赋值有两种方式,一种是ans=赋值量,第二种是直接输入赋值量。且ans会记录最后一次的赋值,所以ans+10的结果是20

MATLAB 中,变量的定义和使用具有高度的灵活性,这使得它在科学计算和工程分析中被广泛采用。 ### 变量定义规则 - 变量名的第一个字符必须是英文字母,最多可以包含31个字符,包括英文字母、数字和下划线。 - 变量名中不能包含空格和标点符号,也不能以加减号开头。 - MATLAB变量名的大小写敏感,因此 `Variable` 和 `variable` 被视为两个不同的变量[^1]。 ### 变量类型 - 在 MATLAB 中定义变量时,不需要事先声明变量的类型。MATLAB 会根据赋给变量的值自动确定其类型。 - 如果变量已经存在,MATLAB 会用新值替换旧值,并根据新值调整变量的类型[^2]。 ### 变量的使用 - **赋值**:可以通过简单的等号 `=` 来给变量赋值。例如: ```matlab x = 5; ``` - **多变量赋值**:可以在同一行中为多个变量赋值,使用逗号 `,` 分隔。例如: ```matlab x = 5, y = 10; ``` - **查看变量**:可以使用 `disp()` 函数来显示变量的值。例如: ```matlab disp(x); ``` - **清除变量**:可以使用 `clear` 命令来删除工作区中的变量。例如: ```matlab clear x; ``` ### 特殊变量 - MATLAB 中有一些预定义的特殊变量,如 `ans`(用于保存最近一次未分配给其他变量的计算结果)、`pi`(圆周率 π 的值)、`eps`(浮点数精度)、`inf`(无穷大)和 `NaN`(非数值)等。 ### 数据类型 - MATLAB 支持多种数据类型,包括整数、浮点数、复数、字符串、逻辑值等。例如: ```matlab a = int8(100); % 8位整数 b = single(3.14); % 单精度浮点数 c = 2 + 3i; % 复数 d = 'Hello'; % 字符串 e = true; % 逻辑值 ``` ### 数组和矩阵 - MATLAB 最强大的功能之一是处理数组和矩阵。可以直接通过方括号 `[]` 来创建数组或矩阵。例如: ```matlab A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]; % 创建一个3x3的矩阵 B = [1 2 3 4 5]; % 创建一个行向量 C = [1; 2; 3; 4; 5]; % 创建一个列向量 ``` ### 变量操作 - **索引**:可以通过索引来访问数组或矩阵中的特定元素。例如: ```matlab A(1, 2) % 访问矩阵A的第一行第二列的元素 B(3) % 访问向量B的第三个元素 ``` - **切片**:可以使用冒号 `:` 来获取数组或矩阵的一个子集。例如: ```matlab A(1, :) % 获取矩阵A的第一行所有元素 A(:, 2) % 获取矩阵A的第二列所有元素 ``` ### 示例代码 以下是一个简单的 MATLAB 脚本,演示了变量的定义、赋值和基本操作: ```matlab % 定义变量 x = 5; y = 10; % 进行数学运算 z = x + y; % 显示结果 disp(['The sum of ', num2str(x), ' and ', num2str(y), ' is ', num2str(z)]); ``` ###
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