接触Matlab5年一个总结（Matlab要掌握的一些要点 ）

　阅读目录

1. 前言
2. Matlab的开发环境与简单介绍
3. Matlab的常见命令
4. Matlab的灵魂-矩阵操作
5. Matlab的.m或.fig的编程与技巧

　从大二开始接触到matlab，讲真，这是一个我觉得很良心的一个平台，之所以这样认为是因为matlab有个help功能，这里可以查询到所有的函数以及关键字的使用方法，但是可惜是英文版的，就比较难找到自己想要的函数功能，长时间里自己都是在百度里将自己所需要的函数功能说出，然后百度，一般都能找到，我觉得很有用的一个matlab论坛平台是MATLAB中文论坛，这里有很多大牛，也欢迎大家去膜拜学习。这是我的第一篇博客，也是我人生中的一个新起点，刚过去一个灰色的大四，人生没有回头路，我只愿未来越来越美好。

　　我很感激博客园，在这里我学到了很多知识。

　　这篇博客是参考了另一位博客园作者大牛：数据之巅，http://www.cnblogs.com/asxinyu/p/Basic_Matlab_Experience.html。

1.前言

　　本文不是给完全没有过一定编程经验的人准备的。至少了解或看过过一些C编程什么的。

　本文的范围很大，信息很多。由于本人在接下来研究生生活中将在Matlab下生存一年半多，本文将随时随地的更新，在这里，我会补填上很多，可能简单可能复杂吧，个人觉得就Matlab而言，其实没多复杂的东西，很多都可以自行百度的。

　　我的开发环境为windows10，Matlab2013b，我觉得系统和Matlab版本对学习影响不大，毕竟大家用的基本上都是2012以上的，所以版本影响不大。尤其是版本不是越高越好，适合自己的就好，说到底稳定能跑的动就行。

　　<注：未完待续...>

2.Matlab开发环境和简单介绍

　　如何安装matlab，请自行百度，太多了。下图为Matlab2013b的界面

　　 1.help栏:在这里，输入要查询的函数名，便可以得到想要的介绍及example等。

　　  2.菜单栏:在这里，就是每部分的功能设置等，详细百度好了。

　　  3.Current Folder栏:当前路径。是当前matlab工作文件夹的路径，这个一般启动改好后，不会变动，作用不大，但有时候找文件用得上；这里会加载你经常使用的Matlab目录，可以通过下拉箭头快速切换不同的Matlab工作路径；

　　  4.Current Folder:也是当前的工作文件夹的文件显示，这里显示文件夹的所有资源，比较好懂，需要打开文件的时候，双击对应m文件就可以了；

　     5.Command Window 主窗口:也就是输入命令的地方，最最重要的地方吧，做一些简单的测试，学习命令的时候都可以在这里面进行，不过习惯后更喜欢用m文件，习惯就知道了；像先前提到的help栏，其实可以直接敲打>>help 函数名; 当然了其他的命令输入，如果需要换行，记得按:shift+Enter；另外主窗口还有一个好处是可以回显命令行的值（这条命令后不加“;”）;

　　  6.WorkSpace:工作变量空间，主要是显示当前matlab中存在的变量的值，包括变量名称，值，如果是数组，会显示最大，最小值，这个地方主要是调试程序用的，相当于VS中加断点后的局部变量的值，只不过这里显示更加直观，非常有用。

　　  7.Command History:如其名，是历史窗口，这样你可以看到自己先前敲打的命令，这里有一个小技巧，就是你在命令窗口输入的命令，这里都会显示，而且你还可以用小键盘的，上下键来直接跳到前面的命令，测试的时候也更加方便；

　　  8.状态栏:当程序在跑的时候，显示为busy,这时候电脑可能会卡的不要不要的，同时matlab窗口不动，不要着急，可以去泡杯水喝，等着吧，我就是这样干的。如果Ready，那么就是没有运行程序。

　　<注：未完待续...>

　　Matlab如此受欢迎的原因可以总结为：通过简单的编程，能达到高效的数值运算能力与绘图能力，完善的help。 

3.Matlab的常见命令

　　 经常使用Matlab的命令或者进行一些简单的测试，掌握和知道一些常见的命令是很有必要的，下面这些命令如果记不住，可以根据功能百度，找到对应的函数，再用，其实很快。熟练之后，也就30秒钟的事情，多了，也就记住了。

　　 1.clc:清空命令主窗口（4）的内容.

　　 2.clear:清空内存变量等.常用clear 某变量名 来在工作变量（5）中去除变量名，或者是clear all 来清空（5）的所有变量。

　　 3.help:帮助命令，正如之前提到的help 某函数可以得到该函数的使用方法介绍和example。

　　 4.zero:创建一个多维的零值数组,如a=zero(3,4)是一个3行4列的数组，其中值均为0。

　　 5.rand:随机数生成，如R=rand([M,N])、R=rand(M,N)或rand(N)是一个M*N或者N*N维的数组，其值均为0~1之间的任意随机无理数数。

　　 6.>>plot:绘制连续函数的操作；

　　    >>stem:绘制离散函数的操作；

　　　具体格式可以参考帮助，常见搭配有figure(1),subplot(2,2,1),axes,axis,legend(' '),xlabel(' '),ylabel(' '),title(' '),hold on,zoom in,gca等，详细如何使用可以help。

　　 7.function:定义一个函数，在.m中经常用到，可以将很多段代码封装为一个函数，可以多次调用此函数，而不用重复写很多段代码，如function [a b]=test(haha)，这里调用函数test之前，需要传递给它一个变量值，函数在运算完后，会返回[a b]，调用方法如[a b]=test(5)。

　　 8.global:声明一个全局变量在.fig中的.m中经常用到，这样的话此变量可以在多个函数*享。

　　 9.save:保存一个数据；

　　10.load:载入一个数据，为struct类型，通常要配合struct2cell才好调用，例如下面:

    s = load(PathName);
    s = struct2cell(s);

　　11.disp:显示一段话，例如disp('hello HongKong!Here is Shanghai, missing u');。

　　12.imshow:显示一张图片。

　　 13.pause:暂停，此时需要在Command Window（5）键盘敲击下Enter键便可以继续运行代码:　　　　

　　 好了，matlab中的常用的这些函数就介绍到这里了，要掌握matlab的核心语法，还得看一下基本的matlab矩阵操作的语法，太灵活了 ，掌握几个基本的就可以完成很多工作了。

　　<注：未完待续...>

4.Matlab的灵魂-矩阵操作

　　 前面已经提到Matlab最重要的一点强大的数值计算功能，不仅体现其函数库的强大，更重要的是其操作语法的灵活性。随便找一本Matlab的编程入门书籍，肯定有这方面的介绍。其实矩阵操作的灵活性，强大到以至于我不敢看，日常只要掌握几个基本的操作就可以做很多事情了。特别在这里特别介绍一下，可以给你提高不少效率。

4.1.初始化序列

　　 在编写各种算法的时候，经常要对矩阵初始化。例如前面提到的zeros,one，等等都是产生矩阵的方法，同样还有其他的产生对角矩阵等方法。这里特别要提到的是产生数据或者等差数列的方法。例如:

a =  : : ;%产生1-10的步长为2的等差数列,如果不写2会默认1；

4.2.初矩阵操作

　　 在matlab中，数组或者叫做矩阵是可以任意扩充的，不需要其他，同样对矩阵的变化易如反掌，不需要那些for循环来进行。看看几个例子，管中窥豹，大家以此类推：

data = rand(,);%初始化1个4*4的随机矩阵，其值为0~1的随机数;
a = data(:,);%取data的所有行，第1列的数据，并赋值给a;
b = data(:,[,]);%取所有行，第1，3列的数据，并赋值给b;
c = data([,],[,]);%取第2，3行，第1，2列的数据，并赋值给c;
d = data([:],);%取第1到3行，第2列的数据，并赋值给d;

看下面的运行结果，比较直观：

当然这些是以double类型存储的，还有char类型等，cell,strcut等以后也会补充。<注：未完待续...>

4.3[]、{}、()区别:

[]是数组引用符号,一般为数字(double)或者单个字母(char)，所以可以利用()调用某一行列的值

{}是元胞cell引用符号,一般存储为多字母(cell)，元宝可以想象为超矩阵，每个元素可以是不同的类型和大小。可以利用{}调用某一行列的值；

%%double
num = [,,;,,];
num(,)

%%char
zm = ['a','b','c';'c','b','a'];
zm(,)

%%cell
dir = {'Up','Down','Left','Right' };
dir{,}

　　

4.4.二进制写入数据

如果有大量的数据（数字）要保存的话，一般常用save函数保存为.mat文件，但是若要保存为.txt文件怎么办？

这里可以利用fopen、fsprintf两个函数来进行保存操作：

1.fopen:

FID= fopen（filename,permission）%用指定的方式(permission)打开文件(filename)
注1.：FID=+N(N是正整数)：表示文件打开成功，文件代号是N.FID=-1: 表示文件打开不成功。
注2.：filename为文件路径，建议使用相对路径，不易出错。
注3.：perimission打开方式参数由以下字符串确定：

　　　　'r'     读出
　　　　'w'     写入（文件若不存在，自动创建）
　　　　'a'     后续写入（文件若不存在，自动创建）
　　　　'r+'    读出和写入（文件应已存在）
　　　　'w+'   重新刷新写入，（文件若不存在，自动创建） ...
例如：

fid=fopen('PRBS_gen.txt','w');%matlab计算结果 

2.fsprintf:　

　输出到文本或者显示屏，但是下面的函数将输出到文本.

for i=1:length(data)
    fprintf(fid,'%d',data(i));%保存数字
    fprintf(fid,'%c',10);%保存字符
end

5. .m或.fig文件编程与技巧

　　 在matlab中，.m文件包含很多有Script和Function，简单来理解这两种文本，Script是没有输入和输出的，Function是有的，其他我倒没觉得有什么不同，嗯，就这么多吧。执行上来说，我觉的.m文件是相当于每行每行代码在Command Windows（5）按次序上跑一趟。

　　当然，代码比较长又需要保存，考虑写在.m文件中。但是如果其中有几句自己不太确定或者报错的代码，可以复制黏贴在Command Windows(5)上一条条输入（按Shift Enter换行）临时调试与测试，大致也就这些了吧。

5.1. .m或.fig文件的注意事项

　　1.matlab的变量名与.m文件命名和大小写很敏感一定要小心的啊，平时多用"_"下划线，尽量少用“ ”空格。

　　2.如果需要注释，可以添加“%"。matlab我还没发现可以像”/* */”注释多行的语句，这是个体力活，不过也挺好的。

　　  如果需要显示效果突出分段效果（就是选中每大段代码成块有个底色），可以考虑添加”%%”。

　　3.每一行代码结束，如果不添加";“，就会在Command Windows(5)中显示计算过程与变量值。

　  4.变量无需自己定义，只需要写a=[];即可,同样初始化改变量也是直接这样写，数据类型会跟着变，简直牛掰啊。

　　5.matlab中数据类型有很多种，操作起来特烦人，最常用的是['a' 'b' str]，一个框把所有的框起来，还有{}之类的。。

　　6.在matlab中，现在也支持面向对象编程，但我不会，使用Matlab暂时也只是用用函数，面向过程的编程啊。。。面向对象编程的使用如果大家有兴趣可以去找一下相关资料啊。matlab最常用的还是函数，和其他语言的方法类似。但是matlab的函数没有静态方法和实例方法之分，总的来说，都是静态的吧，直接调用。

　　编写函数使用的关键字是 function ,输入和输出参数可以是多个，例如 function [r1,r2,r3] = testfun(p1,p2,p3)

　　注意：一般来说函数是不可以直接被调用的，需要被另一个.m文件调用，并且根据这个函数的要求是有一定的输入的。当前该函数是要在Current Folder中的话，如果不是请自行指向该目录下。<注：未完待续...>

5.2. .m编程

　　1.matlab是支持for、if、while和switch以及sum等常用，但是不支持y++,--y之类的。

　　2.matlab可以执行矩阵运算的，这点很棒，如下：

N=::;%N是1到10的矩阵
y = power(,N);%y=^x,x=[,];

　　上述代码就相当于下面的代码：

for N =:
    y(1,N) = power(,N);%这一行代码一般是在其他平台是这样写的,个人这样觉得，可能有点绝对
end

　　3.有时候是需要利用和其他的函数一起用，例如下面提到的for、sun语句实现：

genotype_code=[   ;   ;    ;   ;   ;   ];

phenotype=[;;;;;];

 　 f_num_0 = zeros(,);      %统计类别0各属性取值
    f_num_1 = zeros(,);      %统计类别1各属性取值
for i = :
    for j = :
        f_num_0(j) = sum(genotype_code(:,i) == j & phenotype == );%******
        f_num_1(j) = sum(genotype_code(:,i) == j & phenotype == );%******
　　end
end

一个师兄写的，我这里精简了一些数据，这段代码当时惊呆了我，可以细细品味。

　　4.有时候运行数据可能是NaN类型的，代表不是一个数据。我这也遇到过，可以考虑isnan来判断下，嗯，代码见下：

Gini_i = Gini_i(~(isnan(Gini_i))

　　这里Gini_i数组里面可能存放着一些有用的数，也有NaN的数（比如进行log2()运算会有这种），上述代码是表示如果是NaN那么会将该值改为0，其他正常的数不变。详细可以参考isnan这个函数的用法。

　　5.有时候我们要找一个数组里的最大值max、最小值min或者是大于某阈值th的下标（就是第几行或第几列）,详细可以参考find这个函数的用法，可以考虑：

Gini_max = max(Gini) ;        %最大值
Gini_min = max(Gini) ;        %最小值
Gini_index = find(Gini == min(Gini)) %找到最小值的下标
Gini_th = find(Gini >0.7)        %Gini中大于0.7的所有值的下标

　　6.文件命名希望能够自己命名，但是又不希望写死，可以看看以下代码：

wavFileName = sprintf('%s.wav', 'Right');
wavPathName = sprintf('.\\%s\\%s\\%s', 'src','wav', wavFileName);

　　可以看到我们可以把将wavFileName改变内容就可以重新命名的目的，”\\“为转义符。

<注：未完待续...>

5.3. .fig编程

　　matlab是可以做界面的，而且超极简单，很适合那些刚刚入门的盆友们。。。

　　1.在Command Windows(5)下输入>>guide 会弹出一个对话框，选择Create New GUI >> Blank GUI(Default),就会出现以下GUI。

　　在点击保存后会自动生成两个文件.fig和.m，.m是保存执行的代码，.fig是图像界面。

　　2.上述界面的一些介绍：1号区域是菜单栏，黄色的对齐功能特别适合对齐控件，绿色的三角形（蓝色圈住的）是运行按钮，点击后就会运行此gui界面。2号区域是控件栏，可以直接拖入3号区域（面板），双击打开Inspector（属性），可以设置，这个百度了解下每个属性功能就好，不细讲了，值得注意的是Tag的值，这是该控件的唯一标签（相当于人的身份证，可以通过这个找到这个控件的句柄）。3号区域是面板，理解为要运行后程序显示的那部分，右下角有个黑点，可以拖动来改变大小，也可以双击打开其属性，修改参数。

　　3.修改gui的图徽，默认是matlab的图徽，在.m文件中的function XXX_OpeningFcn(hobject,, eventdata, handles, varargin))下添加如下代码：

newIcon = javax.swing.ImageIcon('hui.jpg');
figFrame = get(hObject,'JavaFrame');%hobject是指该fig的句柄
figFrame.setFigureIcon(newIcon);

　　4.在gui中显示图片，有一种做法是先在.fig中拉出axes控件，然后将图片显示在其上，网上代码很多。这里给出另外一种方法，在.m文件中添加以下代码：

          axes('Parent',gcf,... % 设置新的axe， 将'parent' 属性设置为当前窗口gcf
             'Units','pixels',...  %设置单位为pixels
             'Position',[   ]);   % 指定axe的位置，格式为[left bottom width height]， left和bottom设定了axe的左下 %角坐标，width和height设定了窗口的宽度和高度
          imshow(graphic_box,[ ]);% axis equal; axis off %显示图像

　　注意一点：一般界面起始点坐标(0,0)在左上角，matlab起始点坐标(0,0)在左下角。

　　5.更新控件显示的数字啥的：

         st = str2num(get(obj.text3,'String'));%获取text3上的字，并转为数字
         st = st+;%加1
         set(obj.text3,'String',st);%显示新的字

　　6.调用了消息对话框，据我所知有三种方式调用消息框

　　　　a).windows dll插件（据说执行效率很高，我也不懂，那就先放在第一个好了）：

asm = NET.addAssembly('System.Windows.Forms');
import System.Windows.Forms.*;
MessageBox.Show('Copyright hecongcong. Contact by [e-mail].','About',MessageBoxButtons,MessageBoxIcon.Information);

　　　　b).matlab自带的消息框（简单，真的很简单，和a)差不多吧）：

myicon = imread('landOcean.jpg');
h=msgbox('Operation Completed','Success','custom',myicon);

　　　　c).接下来最后一个也是我觉得最棒的一个，先把代码贴上：

h=dialog('name','Training Direction','position',[   ]);
%obj = handles.text4;
figFrame = get(h,'JavaFrame');
figFrame.setFigureIcon(newIcon);
uicontrol('parent',h,'style',...
    'text','position',[   ],'string','Please Choice:');
uicontrol('parent',h,'style',...
    'pushbutton','position',[   ],'string','Up','callback','MyTraining(1)');
uicontrol('parent',h,'style',...
    'pushbutton','position',[   ],'string','Down','callback','MyTraining(2)');
uicontrol('parent',h,'style',...
    'pushbutton','position',[   ],'string','Left','callback','MyTraining(3)');
uicontrol('parent',h,'style',...
    'pushbutton','position',[   ],'string','Right','callback','MyTraining(4)');

　　　　newIcon是我在5.3.3中提到的图片，'callback'是回调函数，指向MyTraining(d).m这个函数文件，d是输入。（小提示：可以将'pushbutton'改为其他的控件名，如'text'等，看看效果。）

　　7.如何获取其他正在运行的.fig的句柄呢？先贴代码：

obj = guihandles(ProjectDigital_Main);%获取正在执行的ProjectDigital_Main.fig的句柄

st = str2num(get(obj.text3,'String'));%获取projectDigital_Main.fig的控件text3的字符串

<注：未完待续...>