內(nèi)聯(lián)函數(shù)

???????內(nèi)聯(lián)（inline）函數(shù)是MATLAB 7以前經(jīng)常使用的一種構(gòu)造函數(shù)對(duì)象的方法。在命令窗口、程序或函數(shù)中創(chuàng)建局部函數(shù)時(shí)，通過(guò)使用inline構(gòu)造函數(shù)，而不用將其儲(chǔ)存為一個(gè)M文件，同時(shí)又可以像使用一般函數(shù)那樣調(diào)用它。

MATLAB中的內(nèi)聯(lián)函數(shù)借鑒了C語(yǔ)言中的內(nèi)聯(lián)函數(shù)，在C語(yǔ)言中，內(nèi)聯(lián)函數(shù)是通過(guò)編譯器控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它只在需要用到的時(shí)候，內(nèi)聯(lián)函數(shù)像宏一樣的展開(kāi)，所以取消了函數(shù)的參數(shù)壓棧，減少了調(diào)用的時(shí)間和空間開(kāi)銷(xiāo)。在MATLAB中也有類(lèi)似的性質(zhì)。由于內(nèi)聯(lián)函數(shù)是儲(chǔ)存于內(nèi)存中而不是在M文件中，省去了文件訪問(wèn)的時(shí)間，加快了程序的運(yùn)行效率。

雖然內(nèi)聯(lián)函數(shù)有M文件不具備的一些優(yōu)勢(shì)，但是由于內(nèi)聯(lián)函數(shù)的使用，也會(huì)受到一些制約。首先，不能在內(nèi)聯(lián)函數(shù)中調(diào)用另一個(gè)inline函數(shù)；另外，只能由一個(gè)MATLAB表達(dá)式組成，并且只能返回一個(gè)變量。

創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)聯(lián)函數(shù)非常簡(jiǎn)單，就是使用inline方法，例如：

>> f=inline('t^2-3*t-4')

f =

?????Inline function:

?????f(t) = t^2-3*t-4

MATLAB會(huì)通過(guò)檢查字符串來(lái)推斷自變量，例如上面的函數(shù)中t就是自變量，如果沒(méi)有找到，將會(huì)使用x作為缺省的自變量，例如常數(shù)函數(shù)：

>> g=inline('3')

g =

?????Inline function:

?????g(x) = 3

另外，對(duì)于inline也支持多元函數(shù)：

>> h=inline('x+y')

h =

?????Inline function:

?????h(x,y) = x+y

這種創(chuàng)建方法等價(jià)于以下方法：

>> h=inline('x+y','x','y')

這種方式顯式地指定了參數(shù)列表。

使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)也很簡(jiǎn)單，如同手寫(xiě)一般，以f(t) = t^2-3*t-4為例，分別計(jì)算在t=2和t=4時(shí)的函數(shù)值：

>> f(2)

ans =

????-6

>> f(4)

ans =

?????0

對(duì)于多元函數(shù)類(lèi)似。

匿名函數(shù)

???????匿名函數(shù)（anonymous function）是MATLAB 7.0版提出的一種全新的函數(shù)描述形式，和內(nèi)聯(lián)函數(shù)類(lèi)似，可以讓用戶編寫(xiě)簡(jiǎn)單的函數(shù)而不需要?jiǎng)?chuàng)建M文件，因此，匿名函數(shù)具有inline函數(shù)的所有優(yōu)點(diǎn)，并且效率比inline函數(shù)高，同時(shí)還具有一些獨(dú)有的特點(diǎn)。

???????事實(shí)上匿名函數(shù)很像C語(yǔ)言中的宏，這個(gè)從匿名函數(shù)的構(gòu)造就能夠看得出來(lái)，但是它比宏的功能更加強(qiáng)大，就是可以支持變量替換，這將在后面的示例中有所體現(xiàn)。

定義一個(gè)匿名函數(shù)很簡(jiǎn)單，語(yǔ)法是fhandle=@(arglist) expression

其中fhandle就是調(diào)用該函數(shù)的函數(shù)句柄（function handle），相當(dāng)于C語(yǔ)言中的函數(shù)指針，arglist是參數(shù)列表，多個(gè)參數(shù)使用逗號(hào)分隔，Expression則是該函數(shù)的表達(dá)式，例如定義x和y的平方和函數(shù)：

>> f=@(x,y) x*x+y*y

f =

????@(x,y)x*x+y*y

一旦定義了匿名函數(shù)，使用方式和inline函數(shù)類(lèi)似，例如計(jì)算f(3,4)：

>> f(3,4)

ans =

????25

前面提到，匿名函數(shù)可以使用工作空間的變量，例如創(chuàng)建函數(shù)f(x,y)=x^2+y^3：

>> p=2;

>> q=3;

>> f=@(x,y) x^p+y^q

f =

????@(x,y)x^p+y^q

計(jì)算f(2,3)：

>> f(2,3)

ans =

????31

如果修改p或者q的值，例如將q改為2：

q =

?????2

>> f(2,3)

ans =

????31

計(jì)算結(jié)果并沒(méi)有改變，這是因?yàn)?#xff0c;該函數(shù)句柄保存的是函數(shù)在創(chuàng)建時(shí)的快照，而不是動(dòng)態(tài)的訪問(wèn)其中的變量，如果希望獲取新值，需要重新創(chuàng)建一次該函數(shù)，完整的方法應(yīng)該是這樣的：

>> q=2;

>> f=@(x,y) x^p+y^q

f =

????@(x,y)x^p+y^q

>> f(2,3)

ans =

????13

匿名函數(shù)會(huì)讓前面的內(nèi)聯(lián)函數(shù)逐步退出MATLAB的舞臺(tái)，事實(shí)上在設(shè)計(jì)這種類(lèi)型的函數(shù)時(shí)就帶有這一目的，但是為了保持程序的向下兼容，使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)無(wú)疑將帶來(lái)更好的兼容性。

函數(shù)函數(shù)

???????函數(shù)函數(shù)（function function）是對(duì)傳入的其他函數(shù)進(jìn)行操作的函數(shù)，傳入的函數(shù)作為函數(shù)函數(shù)的輸入?yún)?shù)，傳入到函數(shù)函數(shù)中的函數(shù)稱為傳遞函數(shù)（Passed function），事實(shí)上MATLAB中就有許多這樣的函數(shù)，例如求解常微分方程的函數(shù)ode23、ode45、ode113等都是函數(shù)函數(shù)，他們的第一個(gè)參數(shù)都是傳遞函數(shù)。另外一個(gè)常見(jiàn)的函數(shù)函數(shù)是fplot，用于繪制所提供函數(shù)的圖形，語(yǔ)法為fplot(fun,lims)

例如繪制x取值范圍為[-π,π]上f=sin(x)的圖形：

>> fplot(@sin,[-pi,pi])

???????圖形如下：

?和前面兩種函數(shù)不同，函數(shù)函數(shù)是比較復(fù)雜的函數(shù)了，因此必須要保存在M文件中，例如可以編寫(xiě)一個(gè)計(jì)算某個(gè)傳遞函數(shù)在給定區(qū)間上最大值、最小值和平均值的函數(shù)函數(shù)：

function [maxy,miny,aver]=fstatic(func,a,b,n)

????x=linspace(a,b,n);

????y=func(x);

????maxy=max(y);

????miny=min(y);

????aver=mean(y);

end

保存為M文件后，例如統(tǒng)計(jì)正弦函數(shù)在[-π,π]上的最大值、最小值和平均值：

>> fstatic(@sin,-pi,pi,100)

ans =

????0.9999

>> [max min aver]=fstatic(@sin,-pi,pi,1000)

max =

????1.0000

min =

???-1.0000

aver =

?-5.9291e-018

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的浅析MATLAB中的内联函数、匿名函数和函数函数的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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