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MATLAB函数句柄(@),feval与 inline  

2013-04-02 14:07:12|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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MATLAB函数句柄

函数句柄(Function handle)是MATLAB的一种数据类型。

包含了函数的路径、函数名、类型以及可能存在的重载方法;

引入函数句柄是为了使feval及借助于它的泛函指令工作更可靠;使“函数调用”像“变量调用”一样方便灵活;提高函数调用速度,特别在反复调用情况下更显效率;提高软件重用性,扩大子函数和私用函数的可调用范围;迅速获得同名重载函数的位置、类型信息。

--------------------------------------

可以与变量一样方便地使用:比如说,在现在这个目录运行时,创建了本目录一个函数的句柄,当转到其他目录时,可以通过函数句柄直接调用上一个目录的函数,而不需要把那个函数文件复制过来,因为创建的函数句柄中已经包含了路径信息;

提高函数调用速度:因为matlab对函数的调用每次都是要搜索所有的路径,从set path中可以看到,路径是非常的多的,所以如果一个函数在程序中需要经常用到的话,使用函数句柄,对速度会有提高的;

--------------------------------------

MATLAB中函数句柄的使用使得函数也可以成为输入变量,并且能很方便的调用,提高函数的可用性和独立性。

函数句柄实际上提供了一种间接调用函数的方法。
创建函数句柄需要用到操作符@

创建函数句柄的语法:
fhandle = @function_filename

调用函数时就可以调用该句柄,可以实现同样的功能。

例如fhandle = @sin就创建了sin的句柄,输入fhandle(x)其实就是sin(x)的功能。

% % ------------------------------------------------

fhandle=@sin

fhandle(pi)

sin(pi)

% % ------------------------------------------------

例如:

新建M文件f1.m

function y=f1(X)

x1=X(1);x2=X(2);
y=x1^2+x1*x2;

新建M文件ftest.m

function Y=ftest(f,X)

syms x1 x2;
F=f([x1,x2]);
v=[x1,x2];
grad=jacobian(F,v);
Y=subs(grad,v,X);

在MATLAB命令窗口输入Y=ftest(@f1,[2,1]),得到结果:

Y =

    5    2

此处@f1即为函数f1的句柄,可以用class(@f1)判断变量的类型,得到ans = function_handle即函数句柄。函数ftest是求一个二维函数在指定点的梯度值。我们可以替换目标函数为f2或其他函数同样可以求得梯度。这样函数ftest就可以适用于任何二维函数而不必做改动了。

 

feval函数如何理解
feval函数的最通常的应用是以下形式:
feval('functionname',parameter),举个简单的例子:
比如要计算sin(2),当然可以直接用命令y=sin(2);利用feval,还可以这样来做:
y=feval('sin',2);另外这里的函数名字还可以是一个函数句柄,即h=@sin;
y=feval(h,2);或者直接写成y=feval(@sin,2);

 

内连函数(inline function)

inline函数不是函数句柄, 是另外一种类型, 它也可以用变量来表示函数, 用法也和一般函数, 函数句柄是一样的.内联函数和普通的函数句柄,准确说跟匿名函数比较类似,可以通过一个函数表达式近而得到该函数。

在matlab中创建局部函数时,可用inline。优点是不必将其储存为一个单独文件。在运用中有几点限制:不能调用另一个 inline函数,只能由一个matlab表达式组成,并且只能返回一个变量---显然不允许[u,v]这种形式。因而,任何要求逻辑运算或乘法运算以求得最终结果的场合,都不能应用inline。

语法格式如下:

1 变量名=inline(表达式);

2 变量名=inline('函数表达式', '变量名1','变量名2', ... ,'变量名n');(推荐)

例如:

a='x+y';

f=inline(a);
f(2,3)

ans =

    5

或者:

f=inline('x+y','x','y');

f(2,3)

ans =

    5

inline函数可以对某个变量调用数组,如:

Fofx=inline(‘x .^2*cos(a*x)-b’ , ‘x’,’a’,’b’);

g= Fofx([pi/3 pi/3.5],4,1)

系统输出为:g=-1.5483 -1.7259


匿名函数

匿名函数,是构造简单函数的一种方法

比如定义f(x)=x^2,可以写为

f=@(x)(x.^2)

其中@(x)(x.^2)就是匿名函数,第一个括号里面是自变量,第二个括号里面是表达式,@是函数指针

f=@(x)(x.^2)表示将匿名函数@(x)(x.^2)赋值给f,于是f就表示该函数。

于是f(2)=2.^2=4;f(1:3)=[1:3].^2=[1 4 9]等等


定义匿名函数时也可以调用别的匿名函数,比如

f1=@(x,y)(x.^2+y.^2)

定义了函数x^2+y^2

f2=@(t)(f1(t,2))

定义了函数t^2+4

f3=@(x)(f1(x(1),x(2)))

定义了函数x(1)^2+x(2)^2

使用匿名函数时一定要注意函数本身的参数形式,如

f1(2,3)

表示2^2+3^2

f2(3)=3

表示3^2+4

f3([1,2])

表示1^2+2^2

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