2.3　MATLAB桌面操作环境

MATLAB为用户提供了全新的桌面操作环境，了解并熟悉这些桌面操作环境是使用MATLAB的基础，下面介绍MATLAB的启动、主要功能菜单、命令窗口、工作空间、文件管理和帮助管理等。

2.3.1　MATLAB启动和退出

以Windows操作系统为例，进入Windows后，选择“开始”→“程序”→“MATLAB”，便可以进入如图2.1所示的MATLAB主窗口；如果安装时选择在桌面上生成快捷方式，也可以单击快捷方式直接启动。

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图2.1　MATLAB主窗口

在启动MATLAB、命令编辑区显示帮助信息后，将显示符号“|”，符号“|”表示MATLAB已准备好，正等待用户输入命令，这时就可以在提示符“|”后面输入命令，按下回车键后，MATLAB就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。如果在输入命令后再以分号结束，则不会显示结果。

退出MATLAB系统的方式有两种：

（1）在文件菜单（File）中选择“Exit”或“Quit”。

（2）用鼠标单击窗口右上角的关闭图标。

2.3.2　MATLAB主菜单及功能

打开MATLAB主窗口后，即弹出其主菜单栏，主菜单栏各菜单项及其下拉菜单的功能如下所述。

  1. File主菜单项

单击File主菜单项或同时按下“Alt+F”组合键，弹出如图2.2所示的File下拉菜单。其中，带下画线的字母表示快捷键，即单击该字母键也可执行相应的功能。

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图2.2　File下拉菜单

（1）New：用于建立新的.m文件、图形、模型和图形用户界面；

（2）Open：用于打开MATLAB的.m文件、.fig文件、.mat文件、.mdl文件、.cdr文件等，也可通过快捷键“Ctrl+O”来实现此项操作；

（3）Close Command Window：关闭命令窗口；

（4）Import Data：用于从其他文件导入数据，单击后弹出对话框，选择导入文件的路径和位置；

（5）Save Workspace As：用于把工作空间的数据存放到相应的路径文件中；

（6）Set Path：设置工作路径；

（7）Preferences：用于设置命令窗口的属性，单击该选项弹出如图2.3所示“命令窗口属性”对话框；

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图2.3　“命令窗口属性”对话框

（8）Page Setup：用于页面设置；

（9）Print：用于设置打印属性；

（10）Print Selection：用于对选择的文件数据进行打印设置；

（11）Exit MATLAB：退出MATLAB桌面操作环境。

  1. Edit主菜单项

单击Edit主菜单项或同时按下“Alt+E”组合键，弹出如图2.4所示的下拉菜单。

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图2.4　Edit下拉菜单

（1）Undo：用于撤销上一步操作，也可通过快捷键“Ctrl+Z”来实现此项操作；

（2）Redo：用于重新执行上一步操作；

（3）Cut：用于剪切选中的对象，也可通过快捷键“Ctrl+W”来实现此项操作；

（4）Copy：用于复制选中的对象，也可通过快捷键“Alt+W”来实现此项操作；

（5）Paste：用于粘贴剪贴板上的内容，也可通过快捷键“Ctrl+Y”来实现此项操作；

（6）Paste Special：用于特定内容的粘贴；

（7）Select All：用于全部选择；

（8）Delete：用于删除所选的对象，也可通过快捷键“Ctrl+D”来实现此项操作；

（9）Find：用于查找所需选择的对象；

（10）Find Files：用于查找所需文件；

（11）Clear Command Window：用于清除命令窗口区的对象；

（12）Clear Command History：用于清除命令窗口区的历史记录；

（13）Clear Workspace：用于清除工作区的对象。

  1. Debug主菜单项

单击Debug主菜单项或同时按下“Alt+B”组合键，弹出如图2.5所示的下拉菜单。

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图2.5　Debug下拉菜单

（1）Open M-Files when Debugging：用于调试时打开M文件；

（2）Step：用于单步调试程序，也可通过快捷键“F10”来实现此项操作；

（3）Step in：用于单步调试进入子函数，也可通过快捷键“F11”来实现此项操作；

（4）Step Out：用于单步调试从子函数跳出，也可通过快捷键“Shift+F11”来实现此项操作；

（5）Continue：程序执行到下一断点，也可通过快捷键“F5”来实现此项操作；

（6）Clear Breakpoints in All Files：清除所有打开文件中的断点；

（7）Stop if Errors/Warnings：在程序出错或报警处停止往下执行；

（8）Exit Debug Mode：退出调试模式。

  1. Desktop主菜单项

单击Desktop主菜单项或同时按下“Alt+D”组合键，弹出如图2.6所示的下拉菜单。

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图2.6　Desktop下拉菜单

（1）Undock Command Window：将命令窗口变为全屏显示，并设为当前活动窗口；

（2）Desktop Layout：单击该项后，弹出如图2.7所示的子菜单；用于工作区的设置，其设置选项包括系统默认设置项（Default）、单独命令窗口项（Command Window Only）、命令历史窗口和命令窗口项（History and Command Window）、全部标签项显示（All Tabbed）；

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图2.7　Desktop Layout弹出子菜单

（3）Save Layout：保存选定的工作区设置；

（4）Organize Layouts：管理保存的工作区设置；

（5）Command Window：命令窗口项，选择该项，屏幕上便会显示相应窗口；

（6）Command History：命令历史窗口项，选择该项，屏幕上便会显示相应窗口；

（7）Current Directory：当前路径窗口项，选择该项，屏幕上便会显示相应窗口；

（8）Workspace：工作窗口项，选择该项，屏幕上便会显示相应窗口；

（9）Help：帮助窗口项，选择该项，屏幕上便会显示相应窗口；

（10）Profiler：轮廓图窗口项，选择该项，屏幕上便会显示相应窗口；

（11）Toolbar：显示或隐藏工具栏选项；

（12）Shortcuts Toolbar：显示或隐藏快捷方式选项；

（13）Titles：显示或隐藏标题栏选项。

  1. Window主菜单项

单击Window主菜单项或同时按下“Alt+W”组合键，弹出如图2.8所示的下拉菜单。

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图2.8　Window下拉菜单

（1）Close All Documents：关闭所有文档；

（2）0 Command Window：选定命令窗口为当前活动窗口，也可通过快捷键“Ctrl+0”来实现此项操作；

（3）1 Command History：选定命令历史窗口为当前活动窗口，也可通过快捷键“Ctrl+1”来实现此项操作；

（4）2 Current Directory：选定当前路径窗口为当前活动窗口，也可通过快捷键“Ctrl+2”来实现此项操作；

（5）3 Workspace：选定工作空间窗口为当前活动窗口，也可通过快捷键“Ctrl+3”来实现此项操作。

  1. Help主菜单项

单击Help主菜单项或同时按下“Alt+H”组合键，弹出如图2.9所示的下拉菜单。

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图2.9　Help下拉菜单

（1）Full Product Family Help：显示所有MATLAB产品的帮助信息；

（2）MATLAB Help：启动MATLAB帮助；

（3）Using the Desktop：启动Desktop的帮助；

（4）Using the Command Window：启动命令窗口的帮助；

（5）Web Resources：显示Internet上一些相关的资源网址；

（6）Check for Updates：检查软件是否更新；

（7）Demos：调用MATLAB所提供的范例程序；

（8）About MATLAB：显示有关MATLAB的信息。

2.3.3　MATLAB命令窗口

MATLAB的命令窗口，如图2.10所示，它用于MATLAB命令的交互操作，它具有两大主要功能：

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图2.10　MATLAB的命令窗口

（1）提供用户输入命令的操作平台，用户通过该窗口输入命令和数据；

（2）提供命令执行结果的显示平台，该窗口显示命令执行的结果。

在命令窗口内执行的MATLAB主要操作有：

  • 运行函数和输入变量；
  • 控制输入和输出；
  • 执行程序，包括M文件和外部程序；
  • 保存一段日志；
  • 打开或关闭其他应用窗口；
  • 各应用窗口的参数选择。

计算机安装好MATLAB之后，双击MATLAB图标，就可以进入命令窗口，此时意味着系统处于准备接受命令的状态，可以在命令窗口中直接输入命令语句。

MATLAB语句形式为：>>变量=表达式。

通过等号将表达式的值赋予变量。当输入回车键时，该语句被执行。语句执行之后，窗口自动显示出语句执行的结果。

使用方向键和控制键可以编辑、修改已输入的命令，↑回调上一行命令，↓回调下一行命令。使用“more off”表示不允许分页，“more on”表示允许分页，“more(n)”表示指定每页输出的行数。回车前进一行，空格键显示下一页，“q”结束当前显示。

如果命令语句超过一行或者太长希望分行输入，则可以使用多行命令继续输入。例如，输入下列式子时，可以通过两行输入。

  1. >> S=1-12+13+4+...
  2. 9+4+18; 
  3. >> S 
  4. S = 37

说明：三个小黑点是“连行号”，分号“；”的作用是指令执行结果将不显示在屏幕上，但变量S将驻留在内存中。

2.3.4　MATLAB工作空间

MATLAB的工作空间如图2.11所示。

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图2.11　MATLAB的工作空间

工作空间中的变量以变量名（Name）、数值（Value）和类型（Class）的形式显示出来，双击某个变量将进入矩阵编辑器（Array Editor），可以直接观察变量中的具体元素值，也可以直接修改这些元素。

2.3.4.1　工作空间的工具条

MATLAB的工作空间中还有一个工具条，可快捷地在工作空间中进行许多操作，这些操作在图2.11中标注出来了，主要有

  • 032（增加新变量）：在工作空间中增加一个新的变量，并可对此变量进行赋值、修改等操作；
  • 032-2（打开选定的变量）：将工作空间中选定的变量在矩阵编辑器（Array Editor）中打开，可对此变量进行修改等操作；
  • 032-3（导入文件）：将MATLAB支持格式的文件导入到工作空间中；
  • 032-4（将变量保存为文件）：将工作空间中选定的变量以文件的形式保存起来；
  • 032-5（删除变量）：将工作空间中选定的变量删除；
  • 032-6（将变量绘制成图形）：将工作空间中选定的变量绘制成图形，支持的绘图函数有plot、bar、stem、stairs、area、pie、hist和plot3等。

2.3.4.2　工作空间的常用操作命令

MATLAB还有几个常用的工作空间操作的命令，分别是who、whos、clear、clear变量名size(a)和length(a)，其功能描述如下。

  • who：显示当前工作空间中所有变量的一个简单列表；
  • whos：列出变量的大小、数据格式等详细信息；
  • clear：清除工作空间中所有的变量；
  • clear变量名：清除指定的变量；
  • size(a)：获取向量a的行数与列数；
  • length(a)：获取向量a的长度，并在屏幕上显示。如果a是矩阵，则显示的参数为行数中的最大数。

2.3.4.3　工作空间的数据存取函数

MATLAB提供了以下保存（save）和载入（load）工作空间的函数。

  1. save函数

save命令是将MATLAB工作空间中的变量存入磁盘。

  • save：将当前MATLAB工作空间中所有变量以二进制格式存入名为matlab.mat（默认）的文件中；
  • save dfile（文件名）：将当前工作空间中所有变量以二进制格式存入dfile.mat文件中，扩展名自动产生；
  • save dfile x：只把变量x以二进制格式存入dfile.mat文件中，扩展名自动产生；
  • save dfile.dat x -ascii：将变量x以8位ASCII码形式存入dfile.mat文件中；
  • save dfile.dat x -ascii -double：将变量x以16位ASCII码形式存入dfile.mat文件中；
  • save(fname, 'x', '-ascii')：fname是一个预先定义好的包含文件名的字符串，该用法将变量x以ASCII码格式存入由fname定义的文件中；由于在这种用法中，文件名是一个字符变量，因此可以方便地通过编程的方法存储一系列数据文件。
  1. load函数

load命令是将磁盘上的数据读入到工作空间。

  • load：把磁盘文件matlab.mat（默认的文件名）的内容读入内存，由于存储.mat文件时已包含了变量名的信息，因此调回时已直接将原变量信息带入，不需要重新赋值变量；
  • load dfile：把磁盘文件dfile.mat的内容读入内存；
  • load dfile.dat：把磁盘文件dfile.mat的内容读入内存，这是一个ASCII码文件，系统自动将文件名（dfile）定义为变量名；
  • x=load(fname)：fname是一个预先定义好的包含文件名的字符串，将由fname定义文件名的数据文件读入变量x中，使用这种方法可以通过编程方便地调入一系列数据文件。

2.3.5　MATLAB文件管理

MATLAB提供了一组文件管理命令，包括列文件名、显示或删除文件、显示或改变当前目录等，相关的命令及功能如表2.1所示。

表2.1　MATLAB常用文件管理命令

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2.3.6　MATLAB帮助使用

MATLAB的所有函数都是以逻辑群组方式进行组织的，而MATLAB的目录结构就是以这些群组方式来编排的，几个常用的帮助如下。

（1）helpwin：帮助窗口；

（2）helpdesk：帮助桌面，浏览器模式；

（3）lookfor：返回包含指定关键词的项；

（4）demo：打开示例窗口。

MATLAB还提供了丰富的help命令，如表2.2所示，在命令窗口中输入相关命令就可以获得相关的帮助。

表2.2　MATLAB常用帮助命令

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