2.1 M文件

此前所讲述的命令都是在命令窗口中直接进行的，是交互式工作形式，操作简单，结果明确，但只适用于一些较简单的计算。为了充分发挥Matlab的功能，同其他程序设计语言一样，Matlab提供了文件编辑器，可以进行程序设计。Matlab的程序代码文件称M文件，以.m为扩展名，是ASCII文件，有函数（Function）和脚本（Scripts）两种格式。

2.1.1脚本文件

Matlab的脚本文件我们可以理解为，把要在命令窗口执行的一系列Matlab命令语句，集中放在一个程序文件内，称为脚本文件，执行时，只需输入脚本文件名，Matlab就会自动执行脚本文件中的命令语句。脚本文件有如下特点：

1. 脚本文件中命令语句的执行等同于在命令窗口中执行；

2. 脚本文件中命令语句所涉及的变量存储在工作空间（Workspace）中，在工作空间窗口中可以访问、调用、编辑、删除这些变量。

3. 脚本文件可以访问工作空间（Workspace）中数据变量。

[例2-1]编写脚本文件，求100以内的斐波那契数列。

%ffibno1.m

%Fibonacci series 斐波那契数列计算，每个元素都等于其前两个元素之和。

clear;close all;

n=100;                        

f=[1,1];                               %定义f为斐波那契数列，初始时只有两个值为1的元素

i=1;                                    %定义循环控制变量i

while f(i)+f(i+1)<100           %循环语句，计算当前数列最后两个元素和是否<100

  f(i+2)=f(i)+f(i+1);            %判断结果为真时，产生新的数列元素，补充到f数列后面

  i=i+1;

end;

disp(f)                                %显示输出100以内的斐波那契数列

编辑完成保存到文件ffibno1.m中。主程序前通常是程序注释，说明程序功能，每行%开始，可以为中文或英文。程序文件主体由函数、命令组成，通常用“clear;close all”开始。流程控制语句采用缩进格式。程序文件中除注释外必须用半角英文字母和符号，文件名不允许用中文。执行时，只需在提示符后输入文件名即可，例如：

>> ffibno1

     1     1    2     3     5    8    13    21   34    55    89

查看工作空间内的变量，存在f、i、n三个变量

图2-1工作空间窗口

2.1.2函数文件

函数文件可以完成相互调用等复杂功能。Matlab提供的标准函数大部分都是由函数文件定义的。函数的基本结构如下：

function [输出参数列表]=函数名（输入参数列表）

%H1行及帮助文本，说明函数功能及使用方法

函数体及注释

函数以function作为关键词开头一行是引导行，函数文件的命名规则与变量名相同。紧随函数引导行之后是以%开始的第一注释行称H1行，通常对函数功能进行简要描述，供lookfor关键词和help在线帮助使用。如果函数中有return语句，遇到该语句则结束函数返回，如没有return语句，则函数执行完后自动返回。

函数文件的特点主要有：

1. 它接收输入参数，返回输出参数，进行变量传递；

2. 除用global声明，函数只能访问函数本身的工作空间中变量，无论Matlab命令窗口还是其它函数都不能对该函数工作空间中变量进行访问，当函数执行完毕后，变量被清除，空间被释放，即函数工作空间是独立的、临时的。

3. 函数文件的名称必须和该文件中定义的函数名相同。

[例2-2] 编写函数，求斐波那契数列。

function f=ffibno2(n)                                                                          %函数定义行

% Fibonacci series 斐波那契数列计算，每个元素都等于前两个元素之和。%H1行

% f(1)=1，f(2)=1，输入n值，计算小于n的ffibno数列                    %帮助文本

f=[1,1];i=1;                                                                                        %以下为函数体

while f(i)+f(i+1)<n;

    f(i+2)=f(i)+f(i+1);

    i=i+1;

end;

其中，function f=ffibno2(n)为函数定义行，f是输出变量，n为输入变量。帮助文本一般说明函数功能及使用说明，函数文件保存时，系统自动提示给出函数名做文件名保存。本例必须以文件名ffibno2.m保存。如下实现函数调用。

>> clear

>> a=100;

>> y=ffibno2(a)

y =

     1     1    2     3     5    8    13    21   34    55    89

调用时，“a=100;”定义变量a，值等于100；语句“y=ffibno2(a)”实现了对ffibno2函数的调用，变量a的值100传递给了函数的输入参数n，经函数运算得到f值，函数将输出变量f的值传递给工作空间的变量y，函数运行结束，此时观察工作空间只有a、y两个变量。

图2-2函数调用后的工作空间

对于函数的调用者而言，函数的内部的局部变量f、i、n是不可视的。函数内部变量只在函数内部存在，即是局部变量，函数调用结果后，释放函数的工作空间，f、i、n就不存在了。执行如下语句，结果没有变化。

>> a=100;n=10;

>> y=ffibno2(a)

y =

     1     1     2    3     5     8   13    21    34   55    89

也就是说，完全可以定义与函数内部变量名称完全相同的变量，两者没有任何关系。工作空间定义的n对函数的运行没有任何影响。

2.1.3 M文件编辑器

M文件的编辑可以应用Matlab文本编辑器进行，从“主页”的菜单条中选择“新建”，在其下拉菜单条中选择“脚本”或“函数”，即可打开编辑器窗口，进行新建脚本文件或函数文件的编辑。在菜单中选择“打开”，则可打开已存在的脚本文件或函数文件。

                                 图2-3新建函数文件的编辑窗口

    当脚本文件编辑完成后要执行时，可以直接点击图2-3菜单条中的“运行”按钮或在命令窗口提示符“>>”后输入脚本文件名。函数文件一般不能直接点击“运行”来执行。

M文件编辑器进行编辑时，注意应用以下两点编辑方法，提高效率。

1. 编辑文件时，选择某些命令语句后单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“注释”，将在所选内容前加上“%”成为注释，相对应，选中有注释的命令语句，单击鼠标右键菜单中的“取消注释”，则删除命令语句前面的“%”，恢复为正常语句，这一功能方便程序调试。

2. 在历史命令窗口中，可以选择某些命令语句复制拷贝到M文件中。方法是单击要选中内容的开始行命令语句，再按shift同时单击结束行语句，就选中了内容，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择处理方式。