Matlab函数进阶使用匿名函数和内嵌函数处理多变量传递问题

Matlab函数进阶：使用匿名函数(AnonymousFunction)和内嵌函数(NestedFunction)处理多变量传递问题(Matlab7.0以上)问题：有一个多变量函数f(abcx),现需要分别在a=a0b=b0c=c0和a=a1b=b1c=c1的条件下对f(abcx)进行某一操作。此类问题常在数值积分时出现。解决方案：1．使用全局变量可在主调函数和被调函数中分别将a,b,c声明为全局变量(globalabc)，这时f通过全局变量传递abc,定义时可以只有一个参数x。2．使用anonymousfunction3．使用nestedfunction下面举例说明anonymousfunction和nestedfunction的使用。例：对任意二次多项式ax2+bx+c进行数值积分（此处显然可以解析得到，此例使用anonymousfunction做演示）解：（1）使用匿名函数编写文件intpoly2.m如下functiony_int=intpoly2(a,b,c)y_int=quad(@(x)(poly2(a,b,c,x)),0，1);%此处利用matlab内部函%数quad(fun,x0,xt)进行积分，%被积函数fun我们使用匿名函%数"@(x)(poly2(a,b,c,x))"以便%将自变量限制为x.functiony=poly2(ai,bi,ci,x)%此处定义一个多变量的子函数poly2(a,b,c,x)y=ai.*x.^2+bi.*x+ci；%此处使用矩阵元素运算(.*和.^)等便于%被矩阵化的内部函数调用，且提高程序效率执行：保存该文件并将matlab切换至该文件目录下，命令行输入intpoly2(1,2,3)，便给出积分结果ans=4.33（2）使用nestedfunction编写函数保存为intnest.m，内容如下functiony_int=intnest(a,b,c)y_int=quad(@poly2,0，1);%此处利用matlab内部函%数quad(fun,x0,xt)进行积分，%被积函数fun我们使用内嵌函%数poly2(x)的句柄@poly2functiony=poly2(x)%此处定义一个内嵌函数poly2(a,b,c,x)y=a.*x.^2+b.*x+c；%直接调用母函数中的变量a,b,cend%结束内嵌函数poly2end%结束母函数intpoly2保存后执行，同样效果。可见nestedfunction只是将主调函数和被调函数封装到了一起以共享主调函数的变量。注意：一般函数不需要end，当出现nestedfunction时，主调函数和被调函数都必须有end来结束！附：M脚本文件和M函数文件、函数句柄m文件分两种：函数和脚本。1、matlabscriptfile:脚本文件没有输入输出，对工作空间（workspace）中的变量进行操作。任何可执行的matlab命令都可以写入脚本文件。先来看一个简单的例子：例1:产生一个20元素的一维随机数组并画出。解:新建一个m文件命名为randplt.m(或者任何你喜欢的名字),在其中加入如下两行代码:data=randn(1,20);plot(data);保存后选择debug/run菜单或按F5键运行,观察workspace中多出了一个变量data。脚本文件执行时,就如同将文件中的每一条命令依次输入到matlab命令行中一样,顺次执行。你可以尝试在commandhistory窗口中按住ctrl键选择几行执行过的命令并单击鼠标右键在快捷菜单中选择creatMfile来快速创建一个m文件。2、matlabfunction函数文件可以接受输入和给出输出,当然也可以没有,就像c语言的函数。matlab函数最大的书写特点(同C比起来)是它的输出变量定义在函数名前面。看一例:例2:matlab内部函数std给出数组的标准差std=sqrt(sum(X)/N),编写函数stderr求实验误差err=sqrt(sum(X)/(N*(N-1))),代码如下：functionerr=stderr(arr)%实验误差（标准差估计）%caculatealongeachcolumnofarrerr=std(arr)./sqrt(size(arr,1)-1);文件存为stderr.m,运行时输入a=[1;2;3];建立一个列数组a,然后输入stderr(a)则给出a的方差。(若输入行数组则发散,因N-1=0)此例中输入变量为arr,函数名为stderr,输出变量err,此三者皆写在关键字function后面同一行。无需再使用return将err的值返回。注意:（1）函数文件的命名要使用文件内主函数声明的名称,否则出错。（2）函数内部可以嵌套子函数并为该文件的主函数调用,只需将子函数写在主函数代码后面。（3）一个函数可以有多个输入输出。如function[y1,y2]=myfun(x1,x2,x3)例1中的m文件可在第一行前插入一行：functionrandplt保存后则该文件成为一个没有输入输出宗量的函数。一般来说matlab中执行同样的任务使用函数文件比脚本文件的效率高。3.函数句柄的使用函数句柄起到c语言中函数指针的作用。例3:编写函数求出数组arr1和arr2的标准差(std)以及误差(stderr)。解:编写如下文件并保存为erreval.mfunction[s1,s2]=erreval(err,arr1,arr2)%err为所调用的误差函数,s1,s2分别返回arr1和arr2的误差.s1=feval(err,arr1);s2=feval(err,arr2);此文件的输入包含函数变量,通过函数句柄实现函数变量err的赋值。运行时先运行如下命令建立数组arr1,arr2:arr1=[1;2;3];arr2=[10;20;30];然后输入[std1,std2]=erreval(@std,arr1,arr2)[stderr1,stderr2]=erreval(@stderr,arr1,arr2)执行后返回四个误差值。@std,@stderr为两误差函数的函数句柄。