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MATLAB学习笔记—数据类型

MATLAB学习笔记—数据类型

作者: mtobeiyf | 来源:发表于2015-12-01 20:09 被阅读703次

    数据类型(Datatypes)

    同其他的编程语言一样,MATLAB也有许多的数据类型。下面我们来看看我们用过哪些数据类型。

    class(arg)可以返回arg的类型。如:

    >> class(0)
    ans = 
    double
    

    whos命令可以列出当前工作区域变量的详细信息。

    数字类型(Numerical Types)

    双精度实数(Double)

    • MATLAB中默认的数据类型

    • 浮点表示形式,例如:12.34 = 1234 * 10-2

    • 内存占用:64 bits(8 bytes)

    单精度实数(Single)

    • 与双精度类似。

    • 内存占用:32 bits(4 bytes)

    整数类型(Integer types)

    • 分为有符号(Signed)、无符号(Unsigned)两类

    • 内存占用:8, 16, 32, 64 bit long

    数据类型 范围
    int8 -27~27-1
    int16 -215~215-1
    int32 -231~231-1
    int64 -263~263-1
    uint8 0~28-1
    uint16 0~216-1
    uint32 0~232-1
    uint64 0~264-1
    single -3.4×1038~3.4×1038
    double -1.79×10308~1.79×10308

    一些实用的函数

    类型检测

    class 返回类型

    isa 返回是否是这个类型,例如

    >> isa(x,'double')
    
    范围检测

    intmax intmin

    realmax realmin

    >> intmax('uint32')
    
    类型转换
    int8(x)
    uint32(x)
    double(x)
    

    需要说明的是,当一个变量重新赋值时,会转换为所赋值的类型。

    字符串(Strings)

    字符串,顾名思义,是由一串字符组成的。

    在MATLAB中,字符串其实是一个向量,其中的元素自然是字符(char),字符又是由ASCII码值,可以得到一个打印所有可见字符的例子:

    function char_codes
    for ii = 33:126
        fprintf('%s',char(ii));
    end
    fprintf('\n');
    

    MATLAB中,有一些常用的操作字符串的函数:

    函数 作用
    findstr 找到字符串中的子串
    num2str 将数字转换为字符串
    str2num 将字符串转换为数字
    strcmp 比较两个字符串
    lower 将字符串转换为小写
    upper 将字符串转换为大写
    sprintf 将结果写入字符串中

    具体使用方法可以参考MATLAB自带的WIKI

    注:strcmp在比较时严格区分大小写,若忽略大小写,可以用strcmpi

    sprintf的用法和fprintf用法基本一致,但区别在于sprintf返回一个字符串


    结构体类型(Structs)

    众所周知,在MATLAB中,一个数列只能包含类型相同的一组数据,那我们需要存储类型不同的数据怎么办呢?结构体就能做到。

    结构体和数组的区别:

    • 结构体的基本单位是字段(fields)而非元素(elements)

    • 我们访问结构体时用的是字段名称(field name)而非索引(indices)

    • 字段可以有不同的数据类型(甚至是另一个结构体)

    灵活性:字段可以包含子结构体;结构体可以包含数组,同时数组元素也可以是结构体

    下面来实践一下:

    >> r.ssn = 12345678  
    %以上定义了一个结构体r
    
    >> r.name = 'Homer Simpson'  
    %继续添加其它类型的字段
    
    >> r.address.street = "742 Evergreen Terrace"   
    %这里的r.address就是一个子结构体
    

    一些常用的操作结构体的函数:

    函数 作用
    isfield 判断结构体中是否有字段
    setfield 动态添加字段
    rmfield 删除结构体中的一个字段
    struct 快速构造一个结构体

    结构体数组:在已经定义了一个结构体的前提下,可以快速构造结构体数组。已知account为一个结构体

    >>account(2).number = 7654321;
    account = 
    1×2 struct array with fields:
    number
    balance
    owner
    

    值得注意的是,在account(2)中,除了赋过值的number字段外,其它字段初始为空

    在一个结构体数组中,如果一个结构体的字段是一个子结构体,那么这两个子结构体不一定要相同。

    注意:在使用rmfield时,应将返回值赋给要删除字段的结构体。

    元胞数组(Cells)

    这种类型也是MATLAB独有的,类似于C语言中的指针(Pointer),但一个元胞(Cell)并不直接存内存的地址,而是指向某变量。

    %% The Ultimate Legend of Big John  相当于段落文本
    page{1} = 'You could find him on the field almost any day.';
    page{2} = 'Tall, dark hair, and eyes of steel gray.';
    page{3} = 'They say he pulled a Frisbee ''bout half a mile,';
    page{4} = 'And when he''d stick in the corner, you could almost catch a smile';
    page{5} = 'On Big John.';
    %% 打印输出
    fprintf('\n');
    for ii = 1:length(page)
        fprintf('%s\n',page{ii});
    end
    fprintf('\n');
    

    可以看出元胞数组的定义是用了一对花括号{},而里面的数字类似于数组的索引。此外,你可以这样构建元胞数组:

    p = cell{2,3}
    p{1,2} = 'Awesome'
    

    类似于2×3的数组。但里面的每个元素都是元胞(Cell)

    注意:MATLAB不允许两个元胞指向同一个对象,也就是说,当你令c2 = c1时,虽然表面上c2的数据和c1是一样的,但MATLAB悄悄地将c1的数据拷贝到了新的内存地址中,也就是c2指向的数据地址和c1指向的数据地址是不一样的。

    还有许多实用的函数可以操作元胞数组,有兴趣可以看一下官方文档。

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