在MATLAB中，自定义函数是提升代码复用性和组织性的关键工具。通过创建自定义函数，用户可以封装特定的计算或逻辑流程，使得在不同的地方调用时无需重复编写相同的代码。本教程将深入探讨如何在MATLAB环境中定义、使用和优化自定义函数。
一、函数基础
MATLAB中的函数定义通常以`function`关键字开始，后跟函数名、输出参数（可选）和输入参数。例如，一个简单的加法函数可以这样定义：
```matlab
function sum = add(a, b)
sum = a + b;
end
```
在这个例子中，`add`是函数名，`sum`是输出参数，`a`和`b`是输入参数。
二、函数文件
每个MATLAB函数都应存储在一个单独的.m文件中，文件名与函数名相同。例如，上述`add`函数应该保存在名为`add.m`的文件中。当MATLAB找到该文件时，它就能识别并执行这个函数。
三、局部变量和全局变量
在函数内部声明的变量是局部变量，只在该函数的作用域内有效。如果需要在多个函数间共享变量，可以使用全局变量。但是，全球变量应谨慎使用，因为它们可能导致意外的副作用和难以调试的问题。
```matlab
global myGlobalVar;
function updateGlobal()
myGlobalVar = myGlobalVar + 1;
end
```
四、匿名函数和闭包
除了定义传统的函数文件，MATLAB还支持匿名函数，即没有名称的函数，常用于一次性操作。例如：
```matlab
addTwo = @(x) x + 2; % 定义一个将2加到输入上的匿名函数
result = addTwo(5); % 结果为7
```
闭包是能够记住其定义环境的匿名函数，可以访问并修改定义时的局部变量，即使函数已经返回。
五、函数重载
MATLAB支持函数重载，即同一个函数名可以根据输入参数的不同实现不同的功能。例如，你可以定义一个处理单个数字和两个数字的`add`函数：
```matlab
function out = add(a)
out = a + 1;
end
function out = add(a, b)
out = a + b;
end
```
六、递归函数
递归函数是指一个函数在其定义中调用自身。在MATLAB中，可以使用递归来解决一些问题，如计算阶乘或斐波那契数列：
```matlab
function fact = factorial(n)
if n == 0
fact = 1;
else
fact = n * factorial(n-1);
end
end
```
七、函数输入验证
为了确保函数的稳健性，通常会在函数开头进行输入验证，检查输入参数的类型、大小和范围。MATLAB提供了`isnumeric`, `ischar`, `isequal`等函数来帮助验证。
八、输出参数和默认值
MATLAB函数可以有任意数量的输出参数，未赋值的输出参数将返回空。此外，可以通过在参数列表末尾使用`...`来接受不定数量的输入。函数的输入参数可以设置默认值，但必须放在非默认参数之后：
```matlab
function [output1, output2] = customFun(input1, input2, varargin)
defaultVal = 10;
if nargin < 3
input3 = defaultVal;
else
input3 = varargin{1};
end
% ...
end
```
九、函数嵌套和私有函数
在MATLAB中，一个函数可以嵌套在另一个函数内部，这种嵌套函数只能被包含它的函数调用，增加了代码的封装性。另外，可以定义私有函数，它们仅在包含它们的.m文件内部可见，提高了代码的模块化。
十、错误处理和调试
MATLAB提供了`try-catch`结构来处理运行时错误。在函数内部添加`dbstop`语句可以帮助在出现错误时暂停程序，以便于调试。
通过掌握这些基本概念和技巧，你可以高效地利用MATLAB自定义函数来构建复杂的应用程序，提高代码质量和可维护性。不断实践和学习，将使你在MATLAB编程领域更加熟练和专业。
MATLAB编程-自定义函数.rar （1个子文件） 
MATLAB编程-自定义函数.pdf 4.84MB
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