MATLAB 函数嵌套

MATLAB中M文件有两种类型，脚本M文件和函数M文件。脚本M文件是将可执行程序语句放入M文件中，就像在命令窗口那样，按其语句顺序及逻辑关系执行，可以理解为一般的顺序执行程序语句。函数文件一般是声明一个函数，方便以后操作中的调用。下面就函数文件中函数嵌套的使用做简单分析。

    对于函数文件，一个M文件只能定义一个总函数，即第一句function所定义的函数，而且整个M文件在外部使用时候表现出来的也只有这一个函数。如果需要多个函数嵌套，与其定义顺序无关。下面结合一个简单的例子来分析。 

function y=average(x)  %声明一个函数，y=average(x)，这个函数是取x的平均值，返回值是y

y=mymean(x);            %再次使用函数mymean，此处该函数并没有定义算法，而是在后面对其进行描述

function a=mymean(v)   %定义函数mymean，对于上级函数来说，此处为定义子函数，进行函数嵌套

%a=mean(v);             %此处为了简便，使用内部求均值函数mean，当然也可以自己写，如下句。

a=sum(v)/length(v);    %对v求和并除以总长度可得其平均

我们设一个向量z=[1,2,3,4,5,6,7],然后求其平均，在命令窗口输入average(z)即可。相当于将z分别赋给x和v，由子函数得出返回值a，a和y是等价的，外层可输出返回值。若去掉y=mymean(x)这句，则总函数外部无返回值输出。

Matlab子函数

在matlab的函数定义中，如果函数如果函数较长或较多，往往可以将各函数分别写在多个.m文件中，但有时函数可能很短，就几行，可能希望将多个函数定义放在同一个.m文件中，这里就存在一个子函数的定义问题。

在matlab中一个.m文件中可以有多个的子函数，但仅能有一个主函数，并且M文件名必须和主函数相同[1]。（注：本人经自己试验发现，自己使用的matlab7.5版本并不要求主函数名和.m文件名相同，但调用的时候使用的仍然必须是.m文件名，所以为了理解和记忆的方便，仍然建议M文件名和主函数名同名。）

其使用方法如下图，图1：   

图1

在这个.m文件中共有三个函数，其中subfunction是主函数，而add和subtract是两个子函数，在函数调用是使用的是文件名subfunction_cxd(x,y)，如[a,b]=subfuction_cxd(1,1)，而如果仅是调用主函数的话，则会出现未定义的错误提示，如下图，图2：

图2

我们甚至可以将函数的调用也写到同一个.m文件中，如以下这个例子，见图3： 

图3

这里我们定义了一个没有输入没有输出的函数该函数将作为主函数，而其他的函数均为子函数，由主函数调用子函数，而子函数间是可以互相调用，但不能调用主函数。这时的m文件不需要任何输入，调用时可以直接点运行m文件的快捷键，或者在命令框中输入m文件名然后回车运行，如上例输入命令subfunction_cxd回车即可得到结果。

M文件中以下这种将函数的调用直接写到m文件中的情况是不允许的，如图4，出现错误提示如图5，必须也把调用写成函数的形式，或者将子函数都写成单独的m文件。

图4

图5

有时若有需要，子函数的定义甚至可以放在主函数中，即函数的嵌套，如图6。这种嵌套函数是在函数第一次调用时就加以定义，一旦使用了嵌套函数，无论是嵌套函数还是主函数都必须以end作为函数的结束。当然子函数一旦定义将可在主函数中任意位置调用，如例子中求a时，定义了加法，但求c时仍然可以调用，无需再次定义。注：主函数结束时有一个end表示主函数结束切不可少。

图6

编写完函数后，如果有需要，可以吧自己所定义的函数成组的存储在公共目录下，即存在工具箱中，通过修改搜索路径进行访问，修改MATLAB的搜索路径可以在主菜单File中的Set Path进行，也可以在命令框中输入pathtool，获取下图路径设置，见图7。存储后的函数在路径下将可以直接调用。

图7

matlab子函数私有函数

1.private与子函数：

子函数只能在主函数内容中调用，在函数外无法使用

function MainFunction
    %主函数内容
    function SubFunction1
        %子函数内容
    end
    function SubFunction2
        %子函数内容
    end
    function SubFunction3
        %子函数内容
    end
end

private函数是matlab软件中广泛使用的一种技术，其作用是限定某一些函数（private文件夹内）只能被令一些函数（private文件夹所在文件夹中的函数）使用，其他函数不能使用，这样的话就可以避免一些无用（因为一般的matlab函数是全局可见的，而private函数只能被private文件夹所在文件夹中的函数调用。

2.ezplot和fplot
ezplot是easy plot的简称，意思就是简化画图，只需给出函数体而无需变量范围，例如想画个圆，用ezplot就很方便：

syms x y
ezplot(\'x^2+y^2=1\',[-1.5 1.5],[-1 1])

fplot的意思是function plot，就是画某一函数的曲线。顾名思义,若要画一条函数的曲线，只要给出函数名和自变量范围即可,例子如下：
fplot(\'sin\',[-2 2])

matlab函数重载  

C语言中可以通过参数的个数和数据类型来区分同名函数，实现函数的重载。

matlab的函数重载是通过检查函数调用时输入输出的项数来实现。

 nargin和nargout分别返回它所在函数当前被调用时实际输入的项数

nargchk（）检查输入的参数个数是否符合指定的范围：

msgstr=nargchk(minargs,maxargs,numargs)

msgstr=nargchk(minargs,maxargs,numargs,\'string\')

其中，minargs和maxargs合法的最大值最小值，numargs为求得的输入项的项数，可直接为函数nargin

如果输入变量个数超出范围，则返回错误信息；如果变量个数在范围内则返回空矩阵。

 例：实现两个数相加或者三个数相乘

function B = addd(varargin) 

% varargin是matlab内部变量，cell型，依次存储函数的所有输入变量

% 如add(A1, A2, A3), 则 varargin{1} = A1, varargin{2} = A2, varargin{3} = A3

% nargin同样也是matlab内部变量, 为函数输入   变量的个数  

%如果变量个数小于2大于3，则报错

error(nargchk(2,3,nargin));

if nargin == 2     

     A1      = varargin{1};     

     A2      = varargin{2};    

     B=A1+A2; 

else    

     A1      = varargin{1};   

     A2      = varargin{2};

     A3      =varargin{3};

     B=A1*A2*A3; 

end ;

 

>> addd(1)

Error using addd (line 2)

Not enough input arguments.

 

>> addd(1,2,3,4)

Error using addd (line 2)

Too many input arguments.

 

>> addd(7,2,3)

ans =

     42

varargin变量用法灵活，如 function add（var1，var2，varargin）

此时varargin存储的是var1和var2之后的变量