在前期教程中，我总结了MATLAB的基本使用及其在各专业领域中的基本应用，给人一种感觉就是MATLAB似乎只适合干一些高大上的活，但实际上，MATLAB的功能非常强大（“除了生孩子其他都会”），因为它本身就是一个能够运行一种包含丰富“库函数”的编程语言（一般称之为MATLAB语言）的编译器，就像是PyCharm能够运行python一样，所以对于使用者来说，为了能够真正发挥MATLAB的功能，除了掌握那些专业领域的相关函数外，还需要对编程语言和编译器本身使用方法有一个完整的认识。
下面记录的是本人在实践过程中一些容易“卡壳”的问题，主要涉及MATLAB语言的一些基本用法和MATLAB软件相关操作。帮助打通实践的基本关节。
本博客所有代码基于MATLAB 2019b，后续会随着实践不断更新内容。
参考链接1
参考链接2
在很多使用MATLAB的场景中，输入参数变量、读文件、写文件都是第一步需要完成的，可见输入输出函数的重要性，这也是提升MATLAB使用效率的一个重要方面。
x = input(prompt)
str = input(prompt,'s')
这个函数可以实现带有提示的输入，其中，里面的参数prompt即为提示字符串。如果加上后面的参数's'，则返回输入的文本，即返回值为字符串，非数字量。
load函数一般用来加载MTALAB变量，即.mat格式的文件。其语法格式为
load filename
有时候为了方便代码交流，会将MATLAB中处理好的数据分享出去，方法就是直接在命令行中输入save，或再加上文件名，这样就会将工作区的变量打包成一个.mat文件，如果不加文件名，默认为matlab.mat。或者直接在工作区右键，选择“保存”，如下图所示。
importdata函数其实与MATLAB主页的导入数据是一致的，
只不过一个是代码一个是手动操作。如果只有单个文件，那肯定是手动操作要更加便捷，但是如果有多个文件，用代码就更加优雅。
importdata函数主要适用于比较规整的文本文件，这个所谓规整就是排列得要是矩阵的形式，同时数据只包含数值，不含字符串，如果既包含字符串又包含数值，那么读取出来的就只能是整体字符串形式了。其语法如下所示。
A = importdata(filename) %从文件中读取
A = importdata('-pastespecial') %从剪切板中读取
A = importdata(___,delimiterIn) %设置分隔符
A = importdata(___,delimiterIn,headerlinesIn) %headerlinesIn设置从第几行开始读取数据
此外，importdata函数还能读取图片数据，其返回值数据类型为uint8。
A = importdata("test.jpg")
image(A) %显示图片
disp函数用来显示变量、数据和字符串等，算是一个“万金油”，但是它显示的字符串是不转义的，也就是\n不能识别为回车。且它显示变量不会显示变量名。
在学习下面的文本文件读写之前，首先要理解MATLAB中文件的打开和关闭。
不管是读取还是写入一个文件，首先要调用fopen打开文件，获取文件句柄fileID，之后再对fileID进行操作（文件名差不多就没用了）。其语法如下所示。
%% fopen
fileID = fopen(filename);
fileID = fopen(filename, permission);
其中，permission参数即为文件打开的权限，其常用的参数如下所示。
文件打开后，并完成了读写操作，最后一定要记得调用fclose函数关闭打开的文件，其基本语法为
fclose(fileID) %即直接操作文件句柄即可
如果不及时关闭打开的文件，且积累的数量较多时，MATLAB运行可能会报错：
fscanf & fprintf这一套函数主要用于文本内容比较复杂的情况，如字符串和数据杂糅时。
其中fscanf这个函数主要用来读取文本文件中的固定格式的数据，和C语言中类似。其基本语法如下所示。
A = fscanf(fileID,formatSpec)
A = fscanf(fileID,formatSpec,sizeA)
[A,count] = fscanf(___)
其中，fileID就是上面调用fopen函数的返回值，formatSpec参数为数据格式，如整数使用%d，小数使用%f等，与C语言中scanf函数类似。常用的如下图所示。
最后是sizeA参数，它是描述输出数组A维度的参数，其取值如下所示。
fprintf函数相比于fscanf函数只能读取文件外，它除了写文件，还可以输出到命令行。其语法如下所示。
fprintf(fileID,formatSpec,A1,...,An) %输出到文件
fprintf(formatSpec,A1,...,An) %输出到命令行，以固定格式输出
这里的formatSpec参数与上面有所不同，它对应的是C语言中printf函数，可以设置打印的对齐方式、字段宽度、精度等信息，详细内容建议参考帮助文档。
textread和textscan主要用于读取复杂的文本文件，尤其是存在字符串和数据混杂时，建议首选这两个函数。从帮助文档可以看出，官方推荐使用的是textscan函数，功能更加强大，且textread函数的帮助文档已经不再更新了，所以这里主要介绍textscan函数。其语法如下所示。
C = textscan(fileID,formatSpec)
C = textscan(fileID,formatSpec,N)
C = textscan(chr,formatSpec)
C = textscan(chr,formatSpec,N)
C = textscan(___,Name,Value)
其中，formatSpec参数最为重要，它决定了以什么样的格式去读取字符串，内容较多，建议直接参考help文档。参数N表示对该格式应用的次数（一般是在一行内），参数chr为字符串向量，相当于它支持的数据来源除函数外还有字符串。最后的name-value参数常用的有分隔符'delimiter'和注释符'commentstyle'.
sprintf和sscanf这套函数功能与C语言中对应的同名函数作用差不多，sprintf函数的功能就是格式化输出字符串，可以实现将数据转换为字符串格式，看似它的功能和fprintf差不多，但是重要区别在于后者是输出到命令行和文件，而前者是输出到一个定义好的字符串，可以用于后续使用。
相对应的，sscanf的功能和fscanf差不多，但是区别也是同样的，后者的输入只能是文件，而前者的输入可以是字符串，这样就能实现从字符串中提取数据，然后给后续代码使用的功能。
这两者的语法如下所示。
%% sprintf
str = sprintf(formatSpec,A1,...,An) %A1~An是变量
[str,errmsg] = sprintf(formatSpec,A1,...,An) %errmsg是错误信息，没有则为空
%% sscanf
A = sscanf(str,formatSpec) %str为指定要读取的字符串
A = sscanf(str,formatSpec,sizeA) %sizeA约定返回数组A的维度
再看几个简单的例子
sprintf：
formatSpec = "The current time is: %d:%d %s";
A1 = 11;
A2 = 20;
A3 = 'a.m.';
str = sprintf(formatSpec,A1,A2,A3)
% 输出结果
str =
"The current time is: 11:20 a.m."
sscanf：
>> str = "2.7183 3.1416 0.0073"
str =
"2.7183 3.1416 0.0073"
>> A = sscanf(str,'%f',[1 3])
A = 1×3
2.7183 3.1416 0.0073
这套函数主要用于excel文件的读写，虽然在帮助文档中不推荐使用这两个函数，但是仍然可以使用，且个人认为也挺好用的。
其语法格式如下所示。
%% xlsread
num = xlsread(filename)
num = xlsread(filename,sheet) %指定sheet
num = xlsread(filename,xlRange) %xlRange指定读取范围，采用excel中设置范围的语法，如A1:C3
num = xlsread(filename,sheet,xlRange)
num = xlsread(filename,sheet,xlRange,'basic')
[num,txt,raw] = xlsread(___) %返回分类好的数据和文本
%% xlswrite
xlswrite(filename,A)
xlswrite(filename,A,sheet)
xlswrite(filename,A,xlRange)
xlswrite(filename,A,sheet,xlRange)
这两个函数使用比较简单，关键是要注意数据类型，有时候会得到table格式的文件，如果需要将其转换为一般的数组或矩阵，可以使用table2array指令实现数据格式的转换。【xx2xx这类的指令很常见，如cell2table，如果需要转换数据，但不知道可以转换为哪种类型，可以先输入cell2，然后按下Tab键进行代码提示】
csvread主要用于读取.csv格式的文件，其特点是以逗号作为分隔符；dlmread函数主要用于读取ASCII分隔的数值数据文件，即不含有字符串。
目前官方给出的help文档已经不再推荐使用这两个函数了，而是使用readmatrix和writematrix，其中readmatrix文件支持读取的文件格式有
- .txt、.dat 或 .csv（适用于带分隔符的文本文件）
- .xls、.xlsb、.xlsm、.xlsx、.xltm、.xltx 或 .ods（适用于电子表格文件）
参考链接： MATLAB中小数位数的设置方法 - CSDN
向零取整，即Round towards zero, 也叫截尾取整，其语法如下所示。
>>fix(3.6)
ans = 3
向负无穷取整，Round towards minus infinity，即求不超过x的最大整数，也叫高斯取整，其语法如下所示。
>> floor(-3.6)
ans = -4
向正无穷取整，Round towards plus infinity，即求大于x 的最小整数，其语法如下所示。
>> ceil(-3.6)
ans = -3
向最近整数取整，Round towards nearest integer，即四舍五入取整，其语法如下所示。
>> round(3.5)
ans = 4
该函数对常量适用，对变量不适用。保留的是有效数字（significant digits）位数，取四舍五入值。
>>a=3.251
a=3.251
>>vpa(a,2)
3.3
如果不加后面的参数2，则默认保留32位有效数字。
另外，这个函数还可以用在多项式系数化简。如果有如下多项式
执行指令
vpa(p, 5);
则可以将该多项式系数全部只保留5位有效数字。
该函数可对变量使用，但使用后，出来的数据类型为字符类型，如要进行后续运算，还需要将字符转换为数值格式。
>>sprintf('%.2f',a)
3.25
该函数可对变量使用，操作后，变量仍为数字类型。
>>roundn(a,-2)
3.25
注意和rand，randn之间的区别！！！！！
补充一点：在MATLAB中调用自定义函数时，如果有输出参数，且调用时不加分号时，会默认输出一个参数，就会显得输出“莫名其妙”
网上有很多关于MATLAB类的相关教程，但写得都不是很完整，没有从定义到使用按顺序讲解，找了很多资料，最后终于找到这篇参考链接。对于有C++类的基础知识的人来说，这篇博客可以概述为几点：
class_obj，当然也可以命名为其他变量，这个参数的作用是 调用类内变量，使用方法就是class_obj.A = xxx（A为类内成员变量），如果不需要调用类内成员变量，可以用~代替。<，如果继承多个类，使用&连接A = Student，即定义一个Student类的实例Amethods后面加上括号，括号内为修饰词 最近学习C++时，对它提供的带缺省参数的函数挺感兴趣，突然想到常用的MATLAB是怎么实现缺省参数的？便查了一通资料，记录一下。
常见的高级语言中，都支持在定义函数时，用=给形参赋一个默认值，这样如果不传这个参数那它取的就是默认值。但是MATLAB不支持这种函数定义方法，而是采用其他方式来实现。
一般MATLAB想要实现缺省参数，有两种方式。一种是使用 inputParser 来调用函数输入解析器，具体可以使用help查看。这种方式的好处在于不用管缺省参数的位置和顺序，只要键值对对应即可，但使用较为麻烦。
还有一种方式是判断参数的个数，使用 nargin，nargout，varargin，varargout 等变量来实现。具体可以参考这个链接。
此外，这篇博客中提到了还可以使用exist来判断参数，可以学习一下。
最近用MATLAB解遗传算法的问题，发现一个问题：那就是有一个参数不管怎么传都不对（估计这也是很多人对MATLAB指令使用的烦恼点之一吧），报错信息是说要填function handler，不知道这个东西应该怎么来得到，找了一些资料，找到一个教程链接，总结如下：
f=@zeros来实现“调用”；function a = myfunc (input_arg)，然后调用的时候是f = @myfunc；f(x) = x^2+sin(x)这个函数，则可以使用g = @(x) x^2+sin(x)，即@符号后面加上一个括号，然后里面填表达式的自变量。那如果是多变量的函数呢？比如f(x, y) = x^2+y^3，需要记住，这里不能将x，y写到自变量中，而是要将这两个自变量变成一个向量，然后再传，故：g = @(x) x(1)^2+x(2)^3。 这个如果联想C语言就很容易理解了，因为函数里面都是临时开辟的内存区域，使用完了之后就直接释放掉，不会保留函数执行过程中产生的变量。
但是很多时候又需要看到中间某些变量的输出结果，这个时候要么选择不加分号，让数据直接输出，要么就是将需要观察的变量设置为输出变量，且调用的时候不加输出，这样就能在命令行中看到需要观察的变量了。
之前多次打开matlab都发现一个问题，就是工作路径每次都定位到其根目录下的bin文件夹，不胜其扰，而且发现在预设里面设置路径也不管用。如下图所示。
最后找到一个更加简单的方式：【参考链接】
首先找到MATLAB的快捷方式，右键打开属性。将快捷方式中的起始位置改为你的工作路径即可。非常简单，而且亲测有效！
在安装MATLAB时，即使全选了给出的工具箱，但是仍然有可能会用到未安装的功能，【至今没搞懂附加功能(Add_On)和工具箱(ToolBox)之间的区别~】所以MATLAB提供了一个安装附加功能的选项，但是很遗憾的，关于这部分内容，网上的说法似乎很不统一，也没有一个确定有效的方法，经过我自己的摸索，发现官方给的方法还是最为有效且方便的。
安装附加功能时，首先在主页点开“获取附加功能”，如下图所示。
不过需要注意的是，进入这个界面需要科学上网，否则不能检索。
进入到界面后，在搜索框中搜索你想要安装的附加功能。然后点开，可以在名称下面看到安装的按钮。注意：不要直接点击安装，要点击下载，经过测试，即使科学上网也不能直接安装！。
点击下载后，记住下载的路径，基本是一路next，不不需要更多的设置。下载完毕后，将下载的内容复制到MATLAB的安装路径中，并在MATLAB中进入到这个路径。如下图所示。
进入到这个路径之后，找到一个执行程序Install_supportsoftware.exe，并双击执行，然后它就会自动检测该路径下的安装包并自动安装，剩下的就是等待了。
参考链接
文件名不能与matlab的内部函数名相同：m文件名的命名尽量不要是简单的英文单词，最好是由大小写英文/数字/下划线等组成。原因是简单的单词命名容易与matlab内部函数名同名，结果会出现一些莫名其妙的错误；【这个MATLAB中会有提示】
首字符不能是数字或下划线：如果首字母是数字或者下划线，MATLAB通常提示找不到该文件；
文件名及路径只能有英文字符， 不可以包含中文；
m文件起名不能有空格：尽量用下划线代替空格
综上，m文件名的命名最好是由大小写英文字母/数字/下划线等组成。
参考链接
众所周知，MATLAB输入代码按下Tab键可以有提示，但是不能像VS Code那样有实时提示，因此在网上找到一个教程，“大致” 实现了这个功能。
其原理就是将函数提示的快捷键改为左括号，即Shift + 9，如下图所示。
之前在使用MATLAB一直有一个困扰，那就是MATLAB中的含有变量的表达式和矩阵怎么比较方便地代入数值计算？之前对于这种问题，我一般的做法就是给变量赋值之后重新执行一遍表达式，这样显然不太方便使用。这里介绍两种方式。
eval()
其用法如下图
这个eval函数就是用来执行表达式的，其help文档的主要部分如下图所示。
用eval函数有一个问题，那就是定义的变量因为赋值之后就没了，也就是如果要使用其符号变量，需要重新定义，略微有点麻烦。
subs
这个函数也是第一次看到，通过速览其help文档，可以知道它实际上就是将旧的表达式赋予新值，然后产生一个复制品。
使用方式如下图所示。
需要注意的是，返回的内容似乎和原内容的类型会保持一致，所以可以看到一个诡异的现象：虽然ans是一个常值矩阵，但是工作区上面显示它的类型是sym，即仍然是符号变量，但经过测试发现进行一些基本的运算是没问题的。使用方面有待后续继续探索。
参考链接
一般来说，正常激活的MATLAB，是可以通过点击主页的“添加附加功能”按钮来实现添加的，最多是挂个梯子“附魔”，但是今天突然发现好像不好使了，体现为点击这个按钮会弹出一个更新license的弹窗，如下图所示。
我一开始以为是MATLAB的激活出现问题了，但是在网上也没有找到能够更新许可证的办法，于是我想到之前安装MBeautifier的步骤，完全可以找到对应的下载网址，然后再单独下载，最后再通过添加路径的方式安装。
问题就在于这个网址是什么，发现有一些博客对这个网址藏着掖着，不知道是觉得太好找了还是其他什么原因，我最后终于找到这个链接：https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/，剩下的就是和上面差不多，添加路径即可。
当运算任务比较大时，MATLAB可能会卡住，为了了解当前是正常在运算还是软件卡住了，一般会在命令行中输出一些进度标志，来了解当前的计算进度，但是这样会占用命令行的范围，所以建议采用进度条来指示当前计算进度。
这里用到的函数是waitbar，其语法如下所示。
%% 建立进度条
f = waitbar(x,msg)
f = waitbar(x,msg,Name,Value)
%% 更新进度条
waitbar(x)
waitbar(x,f)
waitbar(x,f,msg)
其中，参数x表示进度大小，用一个[0, 1]之间的小数来表示。参数msg表示对话框上显示的信息，这个函数会建立一个非模态对话框，即在出现进度条后MATLAB的其他窗口还能继续访问。此外，其Name, Value参数对中有一个是'Name'，用于指定弹出的对话框的名字。
bar = waitbar(0,'读取数据中...'); % waitbar显示进度条
A = randn(1000,1); % 随机生成1000行1列数据
len = length(A); % 读取A矩阵长度
for i = 1:len % 循环1000次
B(i) = i^2; % 求平方，无意义，示例函数
str=['计算中...',num2str(100*i/len),'%']; % 百分比形式显示处理进程,不需要删掉这行代码就行
waitbar(i/len,bar,str,'Name','Result'); % 更新进度条bar，配合bar使用
end
close(bar) % 循环结束可以关闭进度条
在一些情况下，会需要知道某段程序所用的时间，一般是使用tic和toc这一套函数来实现。其中tic是启动定时器，然后开始计时，相当于设置一个起点；而toc在执行该命令时，会返回 当前时刻距离最近一次tic 的时间，单位是秒。
t = zeros(1,100);
for n = 1:100
A = rand(n,n);
b = rand(n,1);
tic; %随着循环的进行，会不断刷新起点
x = A\b;
t(n) = toc; %取最近一次起点到当前时刻所用时间
end
plot(t)