這里寫目錄標題

• 1 入門
• • 1.1 如何把面條抽象成Class
  • 1.2 文件類
• 2 基于MATLAB的面向對象編程入門
• • 2.1 如何定義一個類（Class）
  • 2.2 創建一個對象
  • 2.3 類的屬性
  • • 2.3.1 如何訪問對象的屬性
    • 2.3.2 默認屬性值
  • 2.4 類的方法
  • • 2.4.1 定義類的方法
    • 2.4.2 調用類的方法
  • 2.5 類的構造函數
  • 2.6 類的繼承
  • • 多態（Polymorphism）
  • 2.7 類之間的基本關系：繼承、組合和聚集
  • 2.8 Handle類的set和get方法
  • 2.9 類的屬性和方法的訪問權限
  • 2.10 clear classes
  • 2.11 對象根據類定義的改變自動更新

1 入門

1.1 如何把面條抽象成Class

以面條為例。

classdef Noodle < handlepropertiestypestateendmethodsfunction boil(obj)obj.state = 'done';endend end

其中Noodle是類的名稱，type和state是類的property，類的屬性，也可以稱作成員變量。
將其類定義的保存名為Noodle.m，與類同名。
調用類的方法

noodle = Noodle(); %調用構造函數的創建對象obj。 noodle.boil(); %調用成員方法boil，noodle屬性改變。

1.2 文件類

classdef FileClass < handlepropertiesnamepathformatdatafIDendmethodsfunction obj = FileClass(name,path)obj.name = name;obj.path = path;obj.open();obj.read();endfunction open(obj)fullpath = strcat(obj.path,filesep,obj.name);obj.fID = fopen(fullpath);endfunction read(obj)obj.data = textscan(obj.fID,'%s %s %s'); %假定數據文件為兩列endfunction delete(obj)fclose(obj.fID);disp('file closed');endend end

所有的屬性和操作均為public,可以直接訪問文件的數據屬性。

fileobj = FileClass(filename,path); a = fileobj.data;%賦值給a

面向對象編程的優點：

將一個復雜的大問題分解為一個個小的模塊。

通過組合和信息傳遞完成相應的任務。

通過繼承實現代碼復用

修改和添加模塊不影響其他模塊

2 基于MATLAB的面向對象編程入門

2.1 如何定義一個類（Class）

MATLAB可以通過whos檢查變量所屬的類。
用戶可以設計自己的類。

classdef Point2D<handleproperties %屬性%...endmethods %方法%...end end

• MATLAB的所有Class均以classdef開始
• classdef后緊跟類名，
• <handle 是MATLAB的抽象類，做父類

如簡單的二維點類定義如下

classdef Point2D<handleproperties %屬性xy%...endmethods %方法function obj = Point2D(x0,y0)%...obj.x = x0;obj.y = y0;endfunction normalize(obj)r = sqrt(obj.x^2+obj.y^2);obj.x =obj.x/r;obj.y =obj.y/r;endend end

表示二維坐標軸上的點，具有x,y坐標屬性作為其屬性，
methods定義了兩個方法，一個是*（Constructor）構造方法* ；一個是其他的使用函數。其類的成員方法和普通函數區別不大。

2.2 創建一個對象

p1 = Point2D(1.2,1.0); p2 = Point2D(2.0,5.0);

屬性可以是double標量，矩陣甚至是GUI對象。

2.3 類的屬性

2.3.1 如何訪問對象的屬性

p1 = Point2D(1.2,1.0); p1.x p1.x = 10; p1.x

通過Dot運算符實現

2.3.2 默認屬性值

classdef Point2D<handleproperties %屬性x = 0.2;y = 0.3;%...end

支持MATLAB表達式，最好使用固定值。也可以在Constructor中對成員變量進行初始化。
同時是屬性可以實現一些特定屬性。

常量（Constant）
properties（Constant）不可修改。

非獨立屬性

classdef Point2D<handleproperties %屬性x = 0.2;y = 0.3;r%受x和y屬性的影響。endmethods %方法function obj = Point2D(x0,y0)%...obj.x = x0;obj.y = y0;obj.r = sqrt(obj.x^2+obj.y^2);endfunction normalize(obj)obj.x =obj.x/obj.r;obj.y =obj.y/obj.r;endend end

可以聲明成dependent（非獨立）屬性，其值可以動態改變

classdef Point2D<handleproperties %屬性x = 0.2;y = 0.3;endproperties(Dependent)rendmethods %方法function obj = Point2D(x0,y0)%...obj.x = x0;obj.y = y0;endfunction r = get.r(obj) %計算公式需要放在get方法中。r = sqrt(obj.x^2+obj.y^2);endfunction normalize(obj)obj.x =obj.x/obj.r;obj.y =obj.y/obj.r;endend end

• 隱藏屬性

properties(Hidden)

查看對象信息，不被顯示。
同理可以在成員方法中使用。

2.4 類的方法

2.4.1 定義類的方法

function作為關鍵詞。
方法較多，可以將方法單獨放一個文件。
但需要創建一個獨立文件夾

2.4.2 調用類的方法

點調用和函數調用形式：
obj.memberFunction(arg1,arg2) 等價于 memberFunction(obj,arg1,arg2)
最好使用點調用。

• 方法的簽名

obj必須作為方法的參數，是其對所有對象均能作用，同時作為在MATLAB中唯一性方法的簽名（signature），不同類下的同一命名的函數可以同時使用。

2.5 類的構造函數

一個類僅有一個構造函數（Constructor）。
其函數有且只能有一個返回值，且必須是新的對象。

• 構造函數中可以給屬性賦值。

• 通過nargin使構造函數接收不同參數的輸入。

• 默認構造函數（Default Constructor：不帶任何參數的構造函數。

• 不創建構造函數，MATLAB會給一個默認值。不接受任何參數。

2.6 類的繼承

繼承是OOP中最重要的概念之一。
假設兩個獨立的類，二維點和三維點的類。
分別定義如下

-二維點類定義

classdef Point2D<handleproperties %屬性x y endmethods %方法function obj = Point2D(x0,y0)obj.x = x0;obj.y = y0;endfunction print(obj)disp(['x = ',num2str(obj.x)]);disp(['y = ',num2str(obj.y)]);endend end

• 三維點類定義

classdef Point3D<handleproperties %屬性x y zendmethods %方法function obj = Point3D(x0,y0,z0)obj.x = x0;obj.y = y0;obj.z = z0;endfunction print(obj)disp(['x = ',num2str(obj.x)]);disp(['y = ',num2str(obj.y)]);disp(['z = ',num2str(obj.z)]);endend end

重新定義三維點類，代碼重復率較高，冗余，構造函數也相似，print函數也相似。
故可以從二維點類繼承到三維點類。
通過繼承方式從二維點類創建三維點類。

classdef Point3D<Point2Dproperties %屬性zendmethods %方法function obj = Point3D(x0,y0,z0)obj = obj@Point2D(x0,y0);obj.z = z0;endfunction print(obj)print@Point2D(obj);disp(['z = ',num2str(obj.z)]);endend end

其中Point2D為父類（Parent Class）Point3D為子類。

p3 = Point3D(); isa(p3,'Point2D')

值為1，因為三維點是二維點的一種。
子類的構造函數需要先調用父類的Constructor。

-子類中如何調用父類同名方法

相同函數foo,子類對父類的方法進行了擴展。

多態（Polymorphism）

同樣的方法被不同的對象調用產生不同的形態。如上三維點類和二維點類的print函數。

2.7 類之間的基本關系：繼承、組合和聚集

• B可不可以繼承A，要看其是否擁有A的屬性和方法。例：企鵝和鳥的類區別。
• 類的組合（Composition）：多個類的組合，而不是多個類的多重繼承。

classdef Head<handlepropertieseyenosemouthearendmethodsfunction obj = Head()obj.eye = Eye();obj.nose = Nose();obj.mouth = Mouth();obj.ear = Ear();endend end %避免使用如下 多重繼承 classdef Head<Eye&Nose&Mouth&Ear%.. end

• 組合的聚集關系（Aggregation）

2.8 Handle類的set和get方法

• set方法給對象屬性賦值

classdef A < handlepropertiesaendmethodsfunction set.a(obj,val)if val > 0obj.a = val;elseerror('a must be positive');endendend end

在命令行給a負值，則會報錯

>> obj = A(); >> obj.a = -10 錯誤使用 A/set.a (line 10) a must be positive

外部賦值，會調用set函數 ；內部則不會，但在properties部分設置默認值時需要驗證set的有效性。
一個屬性的set方法盡量不要訪問其他屬性，（Order Dependency），若需要則將其屬性設置為Dependent。

• get方法

function val = get.b(obj)val = obj.b;disp('getter called');end

將程序變得向后兼容。

% % classdef Record < handle % % properties % % date % % end % % end% 將其名字改的更有意義 % 改為timeStamp classdef Record< handleproperties(Dependent,Hidden)dateendpropertiestimeStamp %新屬性endmethodsfunction set.date(obj,val)obj.timeStamp = val;endfunction val = get.date(obj)val = obj.timeStamp;endend end

在不修改外部程序情況下實現對新類的定義 。
但set和get方法耗時較長，避免如下的無意義的set和get 定義

classdef A < handlepropertiesvarendmethodsfunction set.var(obj,var)obj.var = var;endfunction var = get.var(obj)var = obj.var;endend end

2.9 類的屬性和方法的訪問權限

• public，protected，private
  控制類公開的內容，避免不必要內容。
  根據關鍵詞“Access= private，protected，public”進行聲明屬性和方法的可訪問性。
• private
  表示僅該類的成員方法可以訪問此數據。
• protected
  表示僅該類和其子類可以訪問此數據
• public
  均可見

屬性的訪問權限可以細分為SetAccess和GetAccess

問題：私有成員數據子類不可見，是不能繼承？
舉例：訪問權限設置-銀行賬戶

• 更加細化的控制訪問權限
  通過Access中指定類名實現。
  (Account = {?BankManager})
  類似與C++的friend關鍵詞，但此僅針對一個屬性或方法進行實現。

2.10 clear classes

• clear obj
  清除對象
• clear classes

2.11 對象根據類定義的改變自動更新

不需要clear classes
R2014b版之后

《MATLAB面向對象編程-從入門到設計模式(第2版)》

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于MATLAB的面向对象编程（1）——类，属性，方法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。