1.3 MATLAB的控制語句

MATLAB是一個功能極強的高度集成化程序設計語言，它具備一般程序設計語言的基本語句結構，并且它的功能更強，由它編寫出來的程序結構簡單，可讀性強。和其他高級語言一樣，MATLAB也提供了條件轉移語句、循環語句等一些常用的控制語句，從而使得MATLAB語言的編程顯得十分靈活。

1.3.1 循環語句

在實際計算中，經常會遇到許多有規律的重復計算，此時就要根據循環條件對某些語句重復執行。MATLAB中包括兩種循環語句：for語句和while語句。

1.for語句的基本格式

在MATLAB中，for語句的基本命令格式為

                    for  循環變量=表達式1：表達式3：表達式2
                        循環語句組
                    end

在MATLAB的循環語句基本格式中，循環變量可以取做任何MATLAB變量；表達式1、表達式2和表達式3的定義和C語言相似，即首先將循環變量的初值賦成表達式1的值，然后判斷循環變量的值，如果此時循環變量的值介于表達式1和表達式2的值之間，則執行循環體中的語句，否則結束循環語句的執行。執行完一次循環體中的語句之后，則會將循環變量自增一個表達式3的值，然后再判斷循環變量是否介于表達式1和表達式2之間，如果滿足就再執行循環體直至不滿足為止，這時將結束循環語句的執行，而繼續執行后面的語句。如果表達式3的值為1，則可省略表達式3。

【例1-3】 求的值。

解 MATLAB程序ex1_3_1.m如下。

            %ex1  3_1.m
            mysum=0；
                for i=1：100
                    mysum=mysum+i；
                end
            mysum

根據以上方法編寫MATLAT的程序文件（M文件）ex1_3_1.m，其運行結果顯示

      mysum =
              5050

實際編程中，在MATLAB下采用循環語句會降低其執行速度，所以上面的程序可以由下面的命令來代替，以提高運行速度。

      ＞＞i=1：100；mysum=sum（i）

其中，sum（）為內部函數，其作用是求出i向量的各個元素之和。

2.while語句的基本結構

在MATLAB中，while語句的基本命令格式為

                              while（條件式）
                                循環體條件組
                              end

其執行方式為，若條件式中的條件成立，則執行循環體的內容；執行后再判斷表達式是否仍然成立，如果表達式不成立，則跳出循環，向下繼續執行。

例如，對于上面的例1-3，如果改用while循環語句，則可以編寫下面的程序：

            %ex1  3  2.m
            mysum =0；i=1；
            while（i＜=100）
                mysum =mysum +i；i=i+1；
            end
            mysum

MATLAB提供的循環語句for和while是允許多級嵌套的，而且它們之間也允許相互嵌套，這和C語言等高級程序設計語言是一致的。

1.3.2 程序流控制語句

在程序設計語言中，經常會遇到提前中止循環、跳出子程序、顯示執行過程等，此時就要用到以下控制程序流命令。

（1）echo命令

一般來說當一個M文件運行時，文件中的命令不在屏幕上顯示出來；而利用echo命令可以使M文件在運行時把其中的命令顯示在工作空間中，這對于調試、演示等很有用。其命令格式為

              echo on               %顯示其后所有執行的命令文件的指令；
              echo off              %不顯示其后所有執行的命令文件的指令；
              echo                  %在上述兩種情況下進行切換；
              echo filename on      %顯示由filename指定的M文件的執行命令；
              echo filename off     %不顯示由filename指定的M文件的執行命令；
              echo on all           %顯示其后的所有M文件的執行命令；
              echo off all          %不顯示其后的所有M文件的執行命令。

（2）break命令

在MATLAB中，break命令經常與for或while等語句一起使用，其作用就是中止本次循環，跳出最內層的循環。使用break命令可以不必等到循環的自然結束，而是根據條件，遇到break命令后強行退出循環過程。

（3）continue命令

在MATLAB中，continue命令也經常與for或while等語句一起使用，其作用是結束本次循環，即跳過循環體下面尚未執行的命令，接著進行下一次是否執行循環的判斷。

（4）pause命令

pause（）命令使用戶暫停運行程序，當再按任一鍵時恢復執行。其中pause（n）中的n為等待的秒數。

（5）return命令

return命令能使當前正在運行的函數正常退出，并返回調用它的函數，繼續運行。

1.3.3 條件轉移語句

在程序設計中，經常要根據一定的條件來執行不同的命令。當某些條件滿足時，只執行其中的某個命令或某些命令。在MATLAB中，條件轉移語句包括：if-else-end語句和switch-case-otherwise語句。

1.if-else-end語句的基本格式

在MATLAB中，最簡單的條件結構，即if-end語句的命令格式為

                                  if expression
                                      statements
                                  end

當給出的條件式expression成立時，則執行該條件塊結構中的語句內容statements，執行完之后繼續向下執行；若條件不成立，則跳出條件塊而直接向下執行。

【例1-4】 求滿足的最小m值。

解 MATLAB程序ex1-4.m如下。

            %ex1  4.m
            mysum=0；
            for m=1：1000
              mysum=mysum+m；
              if（mysum＞1000）break；end
            end
            m

運行結果顯示：

      m =
            45

MATLAB還提供了其他兩種條件結構：if-else-end格式和if-else if-end格式，這兩種格式的調用方法分別為

                                  if expression
                                      statements1
                                  else
                                      statements2
                                  end

和

                                  if expression1
                                      statements1
                                  else if expression2
                                      statements2
                                  else if expression3
                                      statements3
                                      ?
                                  end

【例1-5】 如果想對一個變量x自動賦值。當從鍵盤輸入y或Y時（表示是），x自動賦為1值；當從鍵盤輸入n或N時（表示否），x自動賦為0值；輸入其他字符時中止程序。

解 要實現這樣的功能，則可由下列的while循環程序來執行。

            %ex1  5.m
            ikey=0；
            while（ikey==0）
              s1=input（′若給x賦值請輸入[y/n]？′，′s′）；
              if（s1==′y′|s1==′Y′），
                ikey=1；x=1
              else if（s1==′n′|s1==′N′）ikey=1；x=0，end
                break
              end
            end

2.switch-case-otherwise語句的基本格式

MATLAB中switch-case-otherwise語句的調用格式為

                              switch switch-expression
                              case case-expression1
                                    statements1；
                              case case-expression2
                                    statements2；
                              case case-expression3
                                    statements3；
                                    ?
                              otherwise
                                    statementsn；
                              end

switch-case-otherwise語句中，switch-expression給出了開關條件：當有case-expression與之匹配時，就執行其后的語句；如果沒有case-expression與之匹配，就執行otherwise后面的語句。在執行過程中，只有一個case命令被執行。當執行完命令后，程序就跳出分支結構，執行end后面的命令。

例如，對于以下MATLAB函數文件myfun.m。

            function f=myfun（n）
            switch n
            case 0
              f=1；
            case 1
              f=2；
            otherwise
              f=8；
            end

在MATLAB命令窗口中輸入以下命令：

      ＞＞y=myfun（1）

結果顯示：

      y =
          2