在 matlab 中创建索引变量

我正在阅读优化工具箱的 Matlab 用户指南。第 1-15 页提供了一些用于创建索引变量的代码。这是代码：

%Combine variables into one vector
variables = {'I1','I2','HE1','HE2','LE1','LE2','C','BF1',...
'BF2','HPS','MPS','LPS','P1','P2','PP','EP'};
N = length(variables);
% create variables for indexing
for v = 1:N
    eval([variables{v},' = ',num2str(v),';']);  %?
end

我知道“变量”的类别是元胞数组。但我无法清楚地理解“eval”的功能。阅读下面的代码，它似乎为变量中的元素创建了索引，以便元素可以用作操作矩阵或向量的索引号。例如：

lb = zeros(size(variables));
lb([P1,P2,MPS,LPS]) = [2500,3000,271536,100623];

我已经阅读了帮助文档，但仍然无法获取。所以，任何人都可以为我解释得更清楚。

顺便说一句，用户指南建议避免使用此“eval”功能。那么，有没有其他方法可以实现上述功能呢？

谢谢大家

完整的程序

% Combine variables into one vector
variables = {'I1','I2','HE1','HE2','LE1','LE2','C','BF1',...
   'BF2','HPS','MPS','LPS','P1','P2','PP','EP'};
N = length(variables);
% create variables for indexing
for v = 1:N
   eval([variables{v},' = ',num2str(v),';']);  %?
end


% Write bound constraints
lb = zeros(size(variables));
lb([P1,P2,MPS,LPS]) = ...
    [2500,3000,271536,100623];

ub = Inf(size(variables));
ub([P1,P2,I1,I2,C,LE2]) = ...
    [6250,9000,192000,244000,62000,142000];

% Write linear inequality constraints
A = zeros(3,N);
A(1,I1) = 1; A(1,HE1) = -1; b(1) = 132000;
A(2,EP) = -1; A(2,PP) = -1; b(2) = -12000;
A(3,[P1,P2,PP]) = [-1,-1,-1]; b(3) = -24550;

% Write linear equality constraints
Aeq = zeros(8,N); beq = zeros(8,1);
Aeq(1,[LE2,HE2,I2]) = [1,1,-1];
Aeq(2,[LE1,LE2,BF2,LPS]) = [1,1,1,-1];
Aeq(3,[I1,I2,BF1,HPS]) = [1,1,1,-1];
Aeq(4,[C,MPS,LPS,HPS]) = [1,1,1,-1];
Aeq(5,[LE1,HE1,C,I1]) = [1,1,1,-1];
Aeq(6,[HE1,HE2,BF1,BF2,MPS]) = [1,1,1,-1,-1];
Aeq(7,[HE1,LE1,C,P1,I1]) = [1267.8,1251.4,192,3413,-1359.8];
Aeq(8,[HE2,LE2,P2,I2]) = [1267.8,1251.4,3413,-1359.8];

% Write the objectvie
f = zeros(size(variables));
f([HPS PP EP]) = [0.002614 0.0239 0.009825];

% Solve the problem
%print out the results in floating-point fromat in a field 12     characters 
%wide, including 2 digits after the decimal point for first data
[x,fval] = linprog(f,A,b,Aeq,beq,lb,ub);
for d = 1:N
    fprintf('%12.2f \t %s \n',x(d),variables{d}); 
end
fval

我们中的一些人讨论了您的问题，但我们仍然对官方文档中出现这个可怕的怪物这一事实感到震惊:) 该示例的作用是淫秽的反模式，这不仅不安全，而且效率极低。你的怀疑是正确的，人们几乎不应该使用eval。如果可能的话，人们应该在不eval和动态变量名。当不可能时，人们应该重构他们所面临的任何代码，以便能够以一种良好、安全、快速和惯用的方式解决它。

这里的问题是构造本身要求使用eval。这不好。很坏。太糟糕了，当我在文档中看到这一点时，我简直不敢相信自己的眼睛。看这个答案和其中的参考文献 https://stackoverflow.com/questions/32467029/how-to-put-these-images-together/32467170#32467170为什么eval应该像瘟疫一样避免。一般来说，eval执行任意字符串，这为攻击者提供了潜在的入口点，但老实说，大多数用例对外人来说是无法访问的。但是，MATLAB 中的即时编译无法优化动态代码内的任何内容。最后，开始使用动态变量名称将引导您eval兔子洞很难逃脱。

那么，通常的替代方案是什么eval，特别是在动态字段名称方面？细胞，或更重要的是，结构。我更喜欢后者。让人们使用结构体而不是动态变量名的主要障碍是结构体有一个不太广为人知的功能，称为动态访问字段名称 https://www.mathworks.com/help/matlab/matlab_prog/generate-field-names-from-variables.html。以下两个是相同的：

% static version
mystruct1 = [];
mystruct1.field1 = 3;

% dynamic version
fname = 'field1';
mystruct2 = [];
mystruct2.(fname) = 3;

isequal(mystruct1,mystruct2)
% yes

So the usual solution to eval problems is using structs with dynamic field names.¹

就您而言，这无疑会带来困难。可以理解的是，符号会变得更加麻烦。但原则上你可以放弃对eval，而是设置单个索引结构的字段is:

is = [];
for v = 1:N
   % nope eval nope nope nope nope
   is.(variables{v}) = v;
end

代价是你以后必须变得不那么简洁：

Aeq(6,[is.HE1,is.HE2,is.BF1,is.BF2,is.MPS]) = [1,1,1,-1,-1];

我知道您不愿意这样做，并且建议使用的工具箱eval这条路可能会给你带来其他惊喜，但我可能会走这条路。为了一个人的心理健康和避免可怕的反模式应该是高度激励的。

¹this also implies that there's a way out from an eval rabbit hole: save your workspace as a .mat file, then load it with dat = load('tmp.mat');: the result will be a struct dat that you can readily access in the way you need to.