阅读前请注意：
1. 该学习笔记是华中师范大学HelloWorld程序设计协会寒假MATLAB培训的学习记录，是基于培训课堂内容的总结归纳、拓展阅读。博客内容由 @K2SO4钾 撰写、编辑，发布于 @K2SO4钾 的个人投稿与华中师范大学HelloWorld程序设计协会CSDN官方账号 @CCNU_HelloWorld。
2. 学习笔记基于《MATLAB Ra完全自学一本通》(刘浩, 韩晶)1 ，笔记中增加了很多程序示例和笔者个人的思考。学习笔记面向刚接触MATLAB的新手，内容偏基础。若欲跟随此笔记学习，推荐入手《MATLAB Rxxxxx完全自学一本通》（书籍名称中MATLAB版本号按照个人的MATLAB版本而定），并在学习之前下载安装MATLAB。笔记中示例用MATLAB版本为MATLAB Ra。
3. 请谅解笔记可能会出现的错误，欢迎指正讨论；由于MATLAB更新导致的旧代码无法使用的情况，也欢迎讨论交流。
文章目录
1.0 MATLAB学习笔记：传送门汇总1.1 MATLAB系统组成1.2 MATLAB工作环境1.2.1 菜单栏/工具栏1.2.1.1 主页1.2.1.2 绘图1.2.1.3 APP1.2.1.4 编辑器/实时编辑器1.2.1.5 发布1.2.1.6 视图1.2.2 文件夹栏1.2.3 命令行窗口/编辑器1.2.4 工作区1.3 MATLAB目录结构1.4 MATLAB文件管理1.4.1 查看MATLAB搜索路径1.4.2 设置MATLAB搜索路径1.5 MATLAB帮助系统1.6 MATLAB通用命令1.6.1 MATLAB常用命令1.6.2 MATLAB语言标点符号1.6.3 MATLAB常用快捷键1.7 MATLAB实例1.8 思考题11.0 MATLAB学习笔记：传送门汇总
MATLAB学习笔记0：学习须知
MATLAB学习笔记1：MATLAB概述
正在努力更新中，待补全~
1.1 MATLAB系统组成
MATLAB系统由MATLAB开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、MATLAB图形处理系统和MATLAB应用程序接口五部分组成。
MATLAB开发环境
MATLAB开发环境是一个集成化的工作区，用户可以在工作区中输入数据、对M文件集成编译和调试、观察输出、使用工具箱与在线文档等。它包含了MATLAB桌面、命令行窗口、M文件编辑调试器、工作区、在线帮助文档等。
MATLAB数学函数库
包含了众多计算方法的函数库，从简单到复杂一应俱全。
MATLAB语言
MATLAB语言是一个高级的基于矩阵的语言，包括程序流控制、函数、脚本、数据结构、输入输出、工具箱和面向对象编程等特色。因此在C语言的基础上学习MATLAB语言会更加便捷。
MATLAB图形处理系统
MATLAB图形处理系统可以将向量和矩阵可视化，并且可以对图形进行修改、编辑、保存、打印。它可以进行二维、三维绘图，图像、视频帧处理，矩阵信息可视化（例如元胞自动机）。
MATLAB程序接口
MATLAB程序接口便于MATLAB调用C和Fortran程序，可以在MATLAB与其它应用程序之间建立客户/服务器（C/S）关系。
1.2 MATLAB工作环境
在MATLAB安装目录中bin文件夹下双击MATLAB.exe启动MATLAB。进入MATLAB主页面后如图。
由于此时没有新建编辑器文件，即m文件，因此主页面中没有编辑器、发布、视图标签。如果你是第一次使用，那么左侧“当前文件夹”也应当只有bin文件夹中原有的文件和文件夹。
点击左上角“新建脚本”，即可出现编辑器区域。MATLAB主页面被分成4个大区域，菜单栏/工具栏、文件夹栏、命令行窗口/m编辑器、工作区。下面将依次介绍。
1.2.1 菜单栏/工具栏
菜单栏/工具栏中，包含了主页、绘图、APP、编辑器、发布、绘图6个标签。下面介绍每个标签下的部分功能。
1.2.1.1 主页
新建脚本
建立新的.m文件，并在编辑器中展示一个未保存的.m文件：Untitled.m。保存后才可运行文件中的MATLAB代码，快捷键Ctrl+N。
新建实时脚本
建立新的.mlx文件，并在编辑器中展示一个未保存的.mlx文件：Untitled.mlx。可直接运行其中的代码。
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※脚本和实时脚本的区别？
脚本只有保存之后才可运行，运行之后在命令行窗口和图像窗口中输出。实时脚本可存储输出，将输出展示在代码旁，融合了文档和程序。
实施脚本的优点：
输出与代码段对应，能便于查找代码中错误、分析代码、浏览；可存为富文本格式的可执行记叙脚本，可以添加标题、题头和格式化文本来描述代码的含义、问题分析过程，也可以添加方程、图像和超链接作为支持材料。可用于创新式授课教学。
相同的代码段用.m文件运行：
用.mlx文件运行：
clc,clear all,close all%% 数据输入figure(1)x=[15.2 17.2 16.8 14.2];y=[9.2 11.3 14 13.1];[X,Y]=bezier(x,y);plot(X,Y,'r','linewidth',3)grid onfigure(2)x=1:16;y=[1 3 6 11 15 17 18 19 20 22 25 ...31 39 48 47 45 40 28];[X,Y]=bezier(x,y);plot(X,Y,'b','linewidth',3)grid onfprintf('执行完成')function [X,Y]=bezier(x,y)n=length(x);t=linspace(0,1);xx=0;yy=0;for k=0:n-1tmp=nchoosek(n-1,k)*t.^k.*(1-t).^(n-1-k);xx=xx+tmp*x(k+1);yy=yy+tmp*y(k+1);endif nargout==2X=xx;Y=yy;endend
.mlx文件可以在代码段中插入文本也可插入注释，.m文件只能在代码段中插入注释。.mlx文件菜单栏中的标签为“实时编辑器”，其功能在“编辑器”的基础上增加了文本功能。
———————↑——— Q & A ———↑——————
新建
建立新的.m文件、.mlx文件、函数、图形、Simulink模型、应用程序等。
打开
可以打开MATLAB的.m文件、.fig文件、.mat文件、.mdl文件、.cdr文件等，快捷键Ctrl+O。
导入数据
从其它文件中导入数据。
保存工作区
把工作区中的变量及数据存为.mat文件。
分析代码
分析路径中所有.m、.mlx文件中代码可能存在的错误和问题，并生成分析报告。
Simulink
打开Simulink模块。
布局
调整各页卡的位置、大小。
当你误操作把几个页面卡片弄乱、删除了，或者是想要改变它们的布局，可以在菜单栏中“布局”中调整，恢复默认，或是调整为你想要的布局。
预设
用于预先设置命令窗属性、常规、字体、工作区等。
设置路径
设置工作路径。默认的工作路径是MATLAB文件夹中bin文件夹。
附加功能
可从这里获取包括硬件支持在内的附加功能、管理附加功能，也可以把自己编写的工具箱、APP打包。
帮助
打开帮助文档，或者获取其它形式例如社区的帮助。
1.2.1.2 绘图
在右侧工作区中选中将要绘图的变量，在上方选择绘图方式，可快速得到图像。
1.2.1.3 APP
这里，你可以使用已经下载安装好的各个工具箱和应用程序，也可以获取、安装、设计APP。
1.2.1.4 编辑器/实时编辑器
编辑器中，主要关注“编辑”、“断点”、“运行”。
编辑
在“编辑”一栏中，可以插入节（也可以在代码段中加上“%%”来添加节），也可以添加注释（行注释需要在注释前加“%”，或者使用Ctrl+R快速添加注释，Ctrl+T快速取消注释），也可以对代码进行智能缩进（Ctrl+I）、添加或删除缩进。
断点
断点， 调试器的功能之一，可以让程序中断在需要的地方，从而方便其分析。也可以在一次调试中设置断点，下一次只需让程序自动运行到设置断点位置，便可在上次设置断点的位置中断下来，极大的方便了操作，同时节省了时间。2断点的使用非常重要，对于代码的调试、查错都有很大的帮助。在后续的学习中一定要掌握。
在代码行序号出右键可快速添加、清除、禁用断点。断点在代码行序号中显示为红色，禁用的断点标号上会有一个叉号。
运行
点击“运行”可运行当前编辑器内容，在下拉菜单中可以选择运行的方式。
点击“运行并前进”，程序运行至第一个断点处。此时出现“调试”栏。调试栏中，“继续”可让程序执行至下一个断点，“步进”则是一行一行运行，“步入”“步出”可观察函数内的运行情况，“运行到光标处”程序将运行至光标处，用于跳过一些复杂的循环（因为“步进”会运行每一次循环。当然，使用断点也可以实现这个功能）。这些功能非常重要。
选择一个节（即按照“%%”分隔开的代码块），点击“运行节”，即可运行本节内容。
“运行并计时”会打开探查器来查看代码运行的时间。
实时编辑器与编辑器的区别在上文“Q&A”中已述。
1.2.1.5 发布
这里可以将代码与LaTeX关联，可以将结合MATLAB代码、文本、标记的文档生成.html进行发布。
1.2.1.6 视图
如果你觉得需要调整编辑器的视图方式，例如将选项卡位置放在左端、分割编辑器视图或者是其它编辑器的调整，在菜单栏中的“视图”中进行调整即可。
1.2.2 文件夹栏
文件夹栏可以快速打开路径中的.m、.mlx文件，也可查看文本文档（不支持文档中中文的显示）。默认问bin文件夹。可在上方目录中调整路径。
1.2.3 命令行窗口/编辑器
编辑器用于编写MATLAB代码与注释，命令行窗口用于运行单行命令、展示输出。
命令行窗口中的“>>”是运算提示符，表示MATLAB处于准备状态等待用户输入指令进行运算。用户输入一段指令并按下Enter之后，MATLAB执行这一段指令并给出这一段指令的运行结果（如果有输出的话），并重新显示“>>”即进入准备状态。
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※编辑器运行代码和命令行窗口运行代码有何不同？
命令行窗口用于运行单行命令，敲下回车代码即运行，因此无法执行含分支结构、循环结构等复杂结构的代码，同时也无法对代码进行注释，并且在清除命令行窗口（clc）之后会丢失代码。
因此推荐使用编辑器来编写程序，使用命令行窗口来进行运行结果的微调（例如将行向量的结果转换为列向量便于后续操作等）或者运行复制粘贴的一段不需要保存的代码段。
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1.2.4 工作区
工作区窗口显示当前内存中所有的MATLAB变量的变量名、数据结构、字节数、数据类型等信息，一行对应一个变量。将鼠标放于变量上可以查看其大小和类型（也可在“值”一列查看）。如下图，光标指示位置是一个名为“chrom_range”、类型为double、大小为2行8列的变量。
双击工作区变量，可打开变量对其具体内容进行查看。右键也可对变量进行操作。
菜单栏/工具栏中新建变量、导入数据、保存工作区、清除工作区可对工作区变量进行操作。
在工作区页卡中按下Ctrl+S，可将所有变量保存至.mat文件方便再次使用（避免了反复运行代码的繁琐）。
将.mat文件直接拖入工作区中，即可使用文件中保存的MATLAB变量。
命令行窗口中键入
clear all
回车，即可清除工作区，同时之前打开的变量也会显示“变量不存在”。
在命令行窗口键入save，可以将工作区变量存为.mat文件
————↓———— 提 示 ————↓————
命令行窗口键入clc回车可以清楚命令行窗口哦。
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1.3 MATLAB目录结构
MATLAB文件夹（即MATLAB的安装目录）下一般自带有25个子文件夹，其中部分文件夹需要记住其位置和功能（加粗内容，尤其是bin文件夹）。
1.4 MATLAB文件管理
MATLAB提供了专门的路径搜索器搜索存储在内存中的.m文件与其它相关文件。
我们在编辑器或命令行窗口输入并运行代码时，MATLAB对代码中函数搜索路径如下（以polyfit函数为例）：
检查polyfit是不是工作区变量名，不是，则执行下一步；检查polyfit是不是一个内置函数，不是，则执行下一步；检查当前文件夹是否存在名为polyfit.m的文件，没有，则执行下一步；顺序检查所有MATLAB搜索路径中是否存在polyfit.m文件；若上述步骤仍没找到polyfit，MATLAB会给出一条错误信息。
p = polyfit([1,2],[2,5],1)
正如上图，MATLAB无法找到“polyfic”函数，因此会产生报错。而且运行“polyfic”的时间明显比polyfit时间要长，因为MATLAB完整地执行了上述5个搜索步骤。
这样的搜索路径同时也说明，没有在搜索路径的文件和文件夹，一律不能被MATLAB找到。有时我们自己编写的函数无法被MATLAB识别，就需要好好检查一下函数所在的文件夹是否在MATLAB的搜索路径内了。
上述过程同时也说明，我们编写MATLAB代码的.m、.mlx文件也必须在这些搜索路径内，否则就会报错。
1.4.1 查看MATLAB搜索路径
在命令行窗口输入“path”回车运行。
path
MATLAB会列出所有搜索路径。
或者在“主页”中点击设置路径”，可以在页卡中查看、添加、删除搜索路径。
1.4.2 设置MATLAB搜索路径
在“主页”中点击设置路径”，或者在命令行窗口中输入“pathtool”，都可以打开设置路径页卡，可以在页卡中查看、添加、删除搜索路径。
pathtool
或者下面两段代码也可以设置搜索路径。
path(path, 'path') % 'path'是待添加的目录完整路径
addpath 'path' -begin% 'path'是待添加的目录完整路径，将新目录添加到搜索路径的开始addpath 'path' -end% 'path'是待添加的目录完整路径，将新目录添加到搜索路径的末端
1.5 MATLAB帮助系统
帮助系统是MATLAB最重要一个部分之一。与MATLAB关联的内建函数、M稳健函数、MEX文件函数等都有对应的使用帮助和函数功能说明。这对于用户初学MATLAB、以MATLAB写代码或工程都具有很大的帮助。
doc
命令行窗口输入“doc”即可打开帮助浏览器，或者在“主页”最右侧找到“帮助”。
doc
代码demos也可直接打开帮助页卡的示例界面。
help
help是最最最最重要也是最常用的一个帮助功能。以help FUN的格式调用，便能查询到FUN函数的有关信息、使用方法、调用方法（尤其是调用方法极为重要，help会列出所有该函数可使用的调用方法）。例如我们刚刚举例的polyfit，如果你不知道它是干什么用的，将下面一段代码输入命令行窗口，运行。
help polyfit
命令行窗口会给出其含义、功能、调用方式、相关函数的链接。
lookfor
lookfor函数的调用方式是lookfor topic，其功能是以关键字topic来查找所有相关的M文件。只要某个函数的功能介绍中包含关键字topic（不区分大小写），都会在命令行窗口中列出。
lookfor inverse
1.6 MATLAB通用命令
1.6.1 MATLAB常用命令
下面列出的命令都是用于管理、操作命令行窗口、工作区、变量、窗口、函数、文件、目录。其中需要记住的已加粗。
————↓———— 提 示 ————↓————
养成好习惯，在每次写代码之前加上：
clc,clear all,close all
想一想不加这一段代码可能会有什么影响？
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1.6.2 MATLAB语言标点符号
MATLAB语言中一些标点符号的作用与C语言有所不同，但是同C语言一样，必须使用半角符号，也就是英文符号。这些符号都需要知道其含义并合理运用。
1.6.3 MATLAB常用快捷键
1.7 MATLAB实例
下面通过几段代码来感受一下MATLAB编程吧~
☆ 例1-1：观察下面一段代码，比较分号使用和不使用的区别，观察%、%%的使用。
clc,clear all,close all%% 输入初始数据x=rand(2,3); % 随机生成一个矩阵y=[1,2,3;4,5,6]; % 录入一个矩阵%% 数据操作z=x.*y % 两个矩阵元素相乘res=sin(z)
☆ 例1-2：编写程序计算∑i=110ii\sum_{i=1}^{10}i^{i}∑i=110ii。如果不使用编辑器而是把代码一行一行用命令行窗口运行，观察这段代码的运行情况。
clc,clear all,close all;sum=0;m=0;for i=1:10m=i^i;sum=sum+m;endfprintf('The answer is %f.',sum)
需要说明的是，学习MATLAB语言时需要明白，这是一个数学分析软件，不需要像C语言一样面向用户，因此不需要让“其他用户”输入数据，也不需要以太正规的方式输出数据（比如像C语言一样每段代码都会有printf(“代码输出结果是”)），不要浪费时间。
1.8 思考题1
☆ 思考题1-1：回忆一下编辑器/实时编辑器，编辑器/命令行窗口，简述它们有什么区别？
☆ 思考题1-2：回忆一下保存、加载工作区变量的指令，清除命令行窗口、清除工作区变量、关闭图像窗口的指令，快速添加、取消注释的快捷键，注释、取消输出、新增节、构造矩阵、构造单元数组的标点符号。
☆ 思考题1-3：小hi在看书的时候看到了函数expand，他不知道是什么意思。你能帮帮他吗？
☆ 思考题1-4：尝试修改下面代码段中的错误，并指出为什么出错。
clc,clear all,close allm=0; % 赋初值A=rand(1,100); % 1行100列的随机数for i=1:100m=rand(1);sum=sum+m*A(i)+0.0000009; % A的第i个数字与随机数m相乘，再加一个常数，累加至sumsum; % 命令行窗口展示输出结果
部分思考题答案
思考题1-3
help expand
思考题1-4
clc,clear all,close allsum=0;m=0; % 赋初值A=rand(1,100); % 1行100列的随机数for i=1:100m=rand(1);sum=sum+m*A(i)+ ...0.0000009; % A的第i个数字与随机数m相乘，再加一个常数，累加至sumendsum % 命令行窗口展示输出结果
第2行，缺少sum的定义，没有赋初值，所以MATLAB就不知道第7行等号右侧的sum是什么东西。
第7行，应加上续行符号“…”，否则不能随意换行。
第9行，for函数缺少一个end，之后会讲到。
第10行，输出sum的结果由于加上“;”而取消了输出。当然，右侧工作区不论加不加分号都可以看到sum的运算结果
撰写：K2SO4钾（华中师范大学） 审核：华中师范大学HelloWorld程序设计协会工作人员
刘浩, 韩晶. MATLAB Ra 完全自学一本通[M]. 北京：电子工业出版社. . ↩︎
断点 - 搜狗百科[EB/OL]. doi: /v64819974.htm?ch=ch.bk.amb&fromTitle=%E6%96%AD%E7%82%B9 ↩︎
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