控制流

条件控制 - if、else、switch

条件语句可用于在运行时选择要执行的代码块。最简单的条件语句为 if 语句。例如：

% Generate a random numbera = randi(100, 1);% If it is even, divide by 2if rem(a, 2) == 0disp('a is even')b = a/2;end

通过使用可选关键字 elseif 或 else，if 语句可以包含备用选项。例如：

a = randi(100, 1);if a < 30disp('small')elseif a < 80disp('medium')elsedisp('large')end

再者，当您希望针对一组已知值测试相等性时，请使用 switch 语句。例如：

[dayNum, dayString] = weekday(date, 'long', 'en_US');switch dayStringcase 'Monday'disp('Start of the work week')case 'Tuesday'disp('Day 2')case 'Wednesday'disp('Day 3')case 'Thursday'disp('Day 4')case 'Friday'disp('Last day of the work week')otherwisedisp('Weekend!')end

对于 if 和 switch，MATLAB® 执行与第一个 true 条件相对应的代码，然后退出该代码块。每个条件语句都需要 end 关键字。

一般而言，如果您具有多个可能的离散已知值，读取 switch 语句比读取 if 语句更容易。但是，无法测试 switch 和 case 值之间的不相等性。例如，无法使用 switch 实现以下类型的条件：

yourNumber = input('Enter a number: ');if yourNumber < 0disp('Negative')elseif yourNumber > 0disp('Positive')elsedisp('Zero')end

条件语句中的数组比较

了解如何将关系运算符和 if 语句用于矩阵非常重要。如果您希望检查两个变量之间的相等性，您可以使用

if A == B, ...

这是有效的 MATLAB 代码，并且当 A 和 B 为标量时，此代码会如期运行。但是，当 A 和 B 为矩阵时，用 A == B 不会测试二者是否相等，而会测试二者相等的位置；结果会生成另一个由 0 和 1 构成的矩阵，并显示元素与元素的相等性。（实际上，如果 A和 B 的大小不相同，A == B 会生成错误。）

A = magic(4); B = A; B(1,1) = 0;A == Bans =0 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1

检查两个变量之间的相等性的正确方法是使用 isequal 函数：

if isequal(A, B), ...

isequal 返回 1（表示 true）或 0（表示 false）的标量逻辑值，而不会返回矩阵，因此能被用于 if 函数计算表达式。通过使用上面的 A 和 B 矩阵，您可以获得

isequal(A, B)ans =0

下面给出另一示例来重点介绍这一点。如果 A 和 B 为标量，下面的程序永远不会出现“意外状态”。但是对于大多数矩阵对（包括交换列的幻方矩阵），所有元素均不满足任何矩阵条件 A > B、A < B 或 A == B，因此将执行 else 子句：

if A > B'greater'elseif A < B'less'elseif A == B'equal'elseerror('Unexpected situation')end

有几个函数对减少标量条件的矩阵比较结果以便用于 if 非常有用，这些函数包括

isequalisemptyallany

循环控制 - for、while、continue、break

此部分涵盖为程序循环提供控制的 MATLAB 函数。

for

for 循环按预先确定的固定次数重复一组语句。对应的 end 确定语句结束：

for n = 3:32r(n) = rank(magic(n));endr

内部语句的终止分号禁止了循环中的重复输出，循环后的 r 显示最终结果。

最好对循环进行缩进处理以便于阅读，特别是使用嵌套循环时：

for i = 1:mfor j = 1:nH(i,j) = 1/(i+j);endend

while

while 在逻辑条件的控制下将一组语句重复无限次。匹配的 end 描述语句。

下面是一个完整的程序，用于演示如何使用 while、if、else 和 end 来寻找区间二分法求多项式的零。

a = 0; fa = -Inf;b = 3; fb = Inf;while b-a > eps*bx = (a+b)/2;fx = x^3-2*x-5;if sign(fx) == sign(fa)a = x; fa = fx;elseb = x; fb = fx;endendx

结果生成多项式 x3 - 2x - 5 的根，即

x =2.09455148154233

在 if 语句部分中讨论的与矩阵比较相关的注意事项同样适用于 while 语句。

continue

continue 语句将控制权传递给它所在的 for 循环或 while 循环的下一迭代，并跳过循环体中的任何其余语句。此道理同样适用于嵌套循环中的 continue 语句。也就是说，执行会从遇到 continue 语句的循环开头继续。

下面的示例演示的 magic.m 循环计算文件中的代码行数目的 continue 循环，并跳过所有空行和注释。continue 语句用于前进到 magic.m 中的下一行，而不会在遇到空行或注释行时增加行计数：

fid = fopen('magic.m','r');count = 0;while ~feof(fid)line = fgetl(fid);if isempty(line) || strncmp(line,'%',1) || ~ischar(line)continueendcount = count + 1;endfprintf('%d lines\n',count);fclose(fid);

break

break 语句用于提前从 for 循环或 while 循环中退出。在嵌套循环中，break 仅从最里面的循环退出。

下面对前述部分中的示例进行了改进。使用此 break 的优点是什么？

a = 0; fa = -Inf;b = 3; fb = Inf;while b-a > eps*bx = (a+b)/2;fx = x^3-2*x-5;if fx == 0breakelseif sign(fx) == sign(fa)a = x; fa = fx;elseb = x; fb = fx;endendx

程序终止 - return

此部分包含用于在程序运行完成之前终止程序的 MATLAB return 函数。

return

return 终止当前命令序列，并将控制权返回给调用函数或键盘。此外，return 还用于终止 keyboard 模式。被调用的函数通常在到达函数末尾时将控制权转交给调用它的函数。您可以在被调用的函数中插入一个 return 语句，以便强制提前终止并将控制权转交给调用函数。

向量化

提高 MATLAB 程序的运行速度的一种方法是向量化构造程序时所使用的算法。其他编程语言可使用 for 循环或 DO 循环，而 MATLAB 可使用向量或矩阵运算。下面提供了一个与创建算法表相关的简单示例：

x = .01;for k = 1:1001y(k) = log10(x);x = x + .01;end

相同代码段的向量化版本为

x = .01:.01:10;y = log10(x);

对于更复杂的代码，向量化选项并不总是这么明显。

预分配

如果无法向量化某段代码，可以通过预分配存储输出结果的任何向量或数组来提高 for 循环的运行速度。例如，此代码使用函数 zeros 来预分配在 for 循环中创建的向量。这显著提高了 for 循环的执行速度：

r = zeros(32,1);for n = 1:32r(n) = rank(magic(n));end

如果未经过上述示例中的预分配，MATLAB 解释器会在每次遍历循环时将 r 向量增大一个元素。向量预分配避免了此步骤，并提高了执行速度。