1.5　MATLAB數據類型

MATLAB R2016a定義了多種基本的數據類型，常見的有整型、浮點型、字符型和邏輯型等。MATLAB內部的任何數據類型，都是按照數組（矩陣）的形式進行存儲和運算。

整型數包括符號數和無符號數，浮點數包括單精度型和雙精度型。MATLAB R2016默認將所有數值都按照雙精度浮點數類型存儲和操作，可以使用類型轉換函數將不同數據類型相互轉換。

1.5.1　常量和變量

1．特殊常量

MATLAB有些固定的變量，稱為特殊常量。這些特殊常量具有特定的意義，用戶在定義變量名時應避免使用。表1-4給出了MATLAB的常用特殊常量。

例如：

在MATLAB語言中，需要知道程序或者代碼的運行時間，可以使用計時函數tic/toc和etime兩種方法實現。

（1）tic/toc方法：tic在程序代碼開始時啟動計時器；toc放在程序代碼的最后，用于終止計時器，并返回計時時間即程序運行時間。

例如：

（2）etime方法使用etime函數來獲取程序運行時間，函數命令格式為

其中，t2和t1可以使用clock函數獲得，例如：

2．變量

變量是其值可以改變的量，是數值計算的基本單元。與其他高級語言不同，MATLAB變量使用無須事先定義和聲明，也不需要指定變量的數據類型。MATLAB語言可以自動根據變量值或對變量操作來識別變量類型。在變量賦值過程中，MATLAB語言自動使用新值替換舊值，用新值類型替換舊值類型。

MATLAB語言變量的命名應遵循下面的規則。

（1）變量名由字母、數字和下畫線組成，且第一個字符為字母，不能有空格和標點符號。例如，1a、a 1、_a、a%、b﹣1和變量a都是不合法的變量名。

（2）變量名區分大小寫。例如，P1Q、p1q、P1q和p1Q是4個不同的變量。

（3）變量名的長度上限為63個字符，第63個字符后面的字符被忽略。

（4）關鍵字或者系統的函數名不能作為變量，如if、while、for、function和who等。

需要指出，在MATLAB R2016a中，函數名和文件名都要遵循變量名的命名規則。

1.5.2　整數和浮點數

1．整數

MATLAB R2016a提供8種常見的整數類型，可以使用類型轉換函數將各種整數類型強制互相轉換。表1-5給出了MATLAB各種整數類型的取值范圍和類型轉換函數。

2．浮點數

在MATLAB R2016a中，浮點數包括單精度型（single）和雙精度型（double）。MATLAB默認的數據類型是雙精度型。單精度型的取值范圍是﹣3.4028×10³⁸~3.4028×10³⁸；雙精度型的取值范圍是﹣1.7977×10³⁰⁸~1.7977×10³⁰⁸，浮點數類型可以用類型轉換函數single（）和double（）互相轉換。

例如，按照如下方式在命令空間操作類型轉換函數。

工作空間窗口如圖1-17所示，該窗口直觀顯示了各種整數類型的值、大小、字節以及數據類型。

1.5.3　復數

MATLAB用特殊變量i或j表示虛數的單位。MATLAB中復數運算可以直接進行。復數z可以通過以下幾種方式產生。

（1）z=a＋b?i或者z=a＋b?j，其中a為實部，b為虛部；

（2）z=a＋bi或者z=a＋bj；

（3）z=r?exp（i?thetha），其中r為半徑，thetha為相角（以弧度為單位）；

（4）z=complex（a，b）；

（5）z=a＋b?sqrt（﹣1）。

MATLAB復數運算的常見函數如表1-6所示。

【例1-1】　使用常見復數運算函數實現復數的創建和運算。