4.5 函数参数的处理方式
对比4.2 节和4.3 节中的示例，你会发现函数的灵活性，因为在运行程序时，只要给出不同参数就可以得到想要的结果，这要比更改程序的代码方便得多。如果某函数的使用频率较高且参数较多，每次输入参数值就比较麻烦，而且当参数输入有误时，程序就会无法正确运行，如 4.3 节中的示例而言，如果输入以下内容
>> playnoisef(8890,0.05,500, 5000)↙
??? Input argument "loops" is undefined. Error in ==> playnoisef at 13 for i=1:loops %循环50次（播放50次）
上面显示了错误信息，因为少输入一个表示循环次数（播放次数）的参数，就无法找到变量loops，错误出现在程序playnoisef.m中的第13行，并且给出了13行的内容“for i=1:loops %循环50次（播放50次）”，这是大家不希望看到的情况。下面来看处理这种情况的方法。
4.5.1 默认处理
采用默认参数值，即如果没有输入某个参数值，则使用默认值。
利用函数nargin可以获取某函数输入参数的个数，根据输入参数的个数来设置默认值，示例如下：
文件名：playnoisef1.m（文件位于Psyfeng\Little_Examples目录下）
function playnoisef1(sf,duration,lowfreqs,highfreqs,loops)
if nargin<1 %如果没有任何参数
sf=44100;
duration=0.1;
lowfreqs=500;
highfreqs=1000;
loops=10;
elseif nargin<2 %如果只有一个参数
duration=0.1;
lowfreqs=500;
highfreqs=1000;
loops=10;
elseif nargin<3 %如果输入2个参数
lowfreqs=500;
highfreqs=1000;
loops=10;
elseif nargin<4 %如果输入了3个参数
highfreqs=1000;
loops=10;
elseif nargin<5 %如果输入了4个参数
loops=10;
end
for i=1:loops %循环播放
r=randi([lowfreqs highfreqs]); %从范围中随机频率
s1=MakeBeep(r,duration,sf); %生成噪音
sound(s1,sf); %播放
end
end
对于上面的示例程序（playnoisef1.m），当利用mcc生成可执行文件后，通过开始→运行…（WinXP系统下）或开始→搜索程序或文件（Win7系统下），以Win7为例，在其中输入cmd，然后选择cmd （或者通用方法：开始→（所有）程序→附件→命令提示符），打开命令窗口，假设编译生成的可执行文件在D盘根目录下，切换至D盘，然后输入playnoisef1↙，就可以执行程序，但如果使用参数，如playnoisef1 22500↙，就会出现错误，在MATLAB命令窗口中这样运行也同样出错，原因是此时22500不再是数值型，而是字符型，显然提供的参数类型与所要求的不符。
图4-2 搜索cmd命令
图4-3 DOS命令窗口
处理上面错误的一种方法就是使用转换函数str2double，将字符型转换成数值型。
文件名：playnoisef2.m（文件位于Psyfeng\Little_Examples目录下）
function playnoisef2(sf,duration,lowfreqs,highfreqs,loops)
if nargin<1 %如果没有任何参数
sf=44100;
duration=0.1;
lowfreqs=500;
highfreqs=1000;
loops=10;
elseif nargin<2 %如果只有一个参数
duration=0.1;
lowfreqs=500;
highfreqs=1000;
loops=10;
elseif nargin<3 %如果输入2个参数
lowfreqs=500;
highfreqs=1000;
loops=10;
elseif nargin<4 %如果输入3个参数
highfreqs=1000;
loops=10;
elseif nargin<5 %如果输入4个参数
loops=10;
end
if ischar(sf) %如果是字符型，则将其转换为数值型
sf=str2double(sf);
end
if ischar(duration)
duration=str2double(duration);
end
if ischar(lowfreqs)
lowfreqs=str2double(lowfreqs);
end
if ischar(highfreqs)
highfreqs=str2double(highfreqs);
end
if ischar(loops)
loops=str2double(loops);
end
for i=1:loops %循环播放
r=randi([lowfreqs highfreqs]); %从范围中随机频率
s1=MakeBeep(r,duration,sf); %生成噪音
sound(s1,sf); %播放
end
end
改动之后，就可以在MATLAB命令窗口或DOS窗口中，直接使用如下形式来运行程序
playnoisef2 3800 0.05 5000 10000 10↙
4.5.2 命令行输入
通过提示使用者输入来设置参数，对程序playnoisef1.m做如下改动（本例中可以将function语句去掉）。
文件名：playnoisef 3.m（文件位于Psyfeng\Little_Examples目录下）
function playnoisef3
sf=input('输入采样频率（回车默认值为44100）：');
if isempty(sf)
sf=44100;
end
duration=input('输入声音长度（回车默认值为0.5秒）：');
if isempty(duration)
duration=0.5;
end
lowfreqs=input('输入声音频率下限（回车默认值500Hz）：');
if isempty(lowfreqs)
lowfreqs=500;
end
highfreqs=input('输入声音频率上限（回车默认值1000Hz）：');
if isempty(highfreqs)
highfreqs=1000;
end
loops=input('输入循环次数（回车默认值10次）：');
if isempty(loops)
loops=10;
end
for i=1:loops %循环50次（播放50次）
r=randi([lowfreqs highfreqs]); %从范围中随机频率
s1=MakeBeep(r,duration,sf); %生成噪音
sound(s1,sf); %播放
end
end
4.5.3 对话框设置参数
利用MATLAB提供的输入对话框inputdlg函数（参见8.8节）可以方便快捷地设置参数输入界面，注意下面示例文件中与function对应的end关键字。
文件名：playnoisef4.m（文件位于Psyfeng\Little_Examples目录下）
function playnoisef4
paras=getmyParameter; %获取参数
if isempty(paras)
return;
else
sf=str2double(paras{1});
duration=str2double(paras{2});
freqs=sscanf(paras{3},'%d');
loops=str2double(paras{4});
end
for i=1:loops %循环播放
r=randi(freqs); %从范围中随机频率
s1=MakeBeep(r,duration,sf); %生成噪音
sound(s1,sf); %播放
end
end
function paras=getmyParameter %获取参数的函数
paras=inputdlg({'采样频率','声音长度','声音频率范围','循环次数'},'参数设置',1,{'44100','0.05','500 1000','10'}); %调用inputdlg函数，将返回结果存储于paras
end
运行程序playnoisef4，首先出现如图4-4所示的对话框来设置相应的参数。参数设置完毕后，点击OK按钮，就会播放一定频率范围内的纯音。
图4-4 参数设置窗口
尽管对话框式的参数设置比较方便，也较为直观，但如果实验过程中发现设置的默认值不理想，这样每次运行程序就都需要更改某些内容，而且如果实验开始前忘记更改，对实验结果的影响可想而知，因此需要程序能够记录下上次所设置的参数值，下次执行程序时能够自动将前一次使用的参数填充到图4-4所示的对话框。
4.5.4 参数值的记忆与存取
可以利用MATLAB提供的文件读写函数fgetl和fprintf将设置的参数值写入某个文件中，当需要时再从文件中读取来使用。
文件名：playnoisef5.m（文件位于Psyfeng\Little_Examples目录下）
function playnoisef5
mainfilename=mfilename; %利用mfilename函数获取文件名信息
paras=getmyParameter(mainfilename); %将文件名作为参数传给getmyParameter
if isempty(paras) %如果在参数设置窗口中选择Cancel，则返回值为空，退出程序
return;
else
sf=str2double(paras{1}); %将各个参数转换为数值
duration=str2double(paras{2});
freqs=sscanf(paras{3},'%d');
loops=str2double(paras{4});
end
for i=1:loops %循环播放
r=randi(freqs); %从范围中随机频率
s1=MakeBeep(r,duration,sf); %生成噪音
sound(s1,sf); %播放
end
end
function paras=getmyParameter(configfilename)
prompt={'采样频率','声音长度','声音频率范围','循环次数'};
dlg_title='参数设置';
default_answer=[];
if exist([configfilename '.ini'],'file') %如果有配置文件，尝试使用之
fid=fopen([configfilename '.ini'],'r'); %打开配置文件
if fid～=-1 %如果文件打开成功
while true
linestr=fgetl(fid); %逐行读取文件中内容
if ～ischar(linestr), break, end %如果读至文件尾，则退出while循环
default_answer=[default_answer {linestr}]; %将读取内容拼接
end
fclose(fid); %关闭文件
else
error(['无法打开配置文件：' configfilename '.ini']);
end
else %如果没有配置文件就使用默认值
default_answer={'44100','0.1','500 1000','10'};
end
paras=inputdlg(prompt,dlg_title,1,default_answer);
if ～isempty(paras) %如果paras为非空
fid=fopen([configfilename '.ini'],'w'); %打开文件，写入参数值
if fid～=-1
for i=1:length(paras)
fprintf(fid,'%s\r\n',paras{i}); %循环写入字符信息
end
fclose(fid);
else
error(['无法打开配置文件：' configfilename '.ini']);
end
end
end
4.5.5 函数的返回参数
正如4.5.4小节中函数getmyParameter返回输入的信息参数paras一样，在设计函数时，可以通过函数的返回值获取函数执行结束后的某些重要信息。从函数的定义形式 function [out1, out2, ...] =myfun(in1, in2, ...)知道，out1、out2代表返回或输出参数，看下面的示例，计算输入矩阵列方向X的总和、均值和标准差，并返回这些值。
文件名：myStat.m（文件位于Psyfeng\Little_Examples目录下）
function [sumx avgx stdx]=myStat(X) %三个输出参数sumx avgx stdx放在[]内 X n=ones(1,size(X,2))*size(X,1); %利用size和ones函数构建每列元素个数数组 sumx=sum(X); %计算总和，sumx作为返回参数 avgx=avg(sumx,n); %利用自定义函数avg计算均值，avgx作为返回参数 stdx=stdev(X,avgx,n);%利用自定义函数stdev计算标准差，stdx作为返回参数 end function avgx=avg(sumx,n) %自定义函数avgx计算均值 avgx=sumx./n; end function stdx=stdev(X,avgx,n) %自定义函数stdev计算标准差 avgarray=repmat(avgx,size(X,1),1); %构造均值矩阵，使每列具有相同均值 stdx=sqrt(sum((X-avgarray).^2)./n); %计算标准差 end
运行函数myStat，结果如下：
>> myStat([10 10 10 10;5 9 10 12])↙
X =
10 10 10 10
5 9 10 12
ans =
15 19 20 22
如直接调用，仅返回第一个输出参数的内容，要想获取多个输出参数内容，则
>> [sums avg stds]=myStat([10 10 10 10;5 9 10 12])↙
X =
10 10 10 10
5 9 10 12
sums =
15 19 20 22
avg =
7.5000 9.5000 10.0000 11.0000
stds =
2.5000 0.5000 0 1.0000
>> [sums avg stds]=myStat([10 10 10 10;5 9 10 12]')↙
X =
10 5
10 9
10 10
10 12
sums =
40 36
avg =
10 9
stds =
0 2.5495
4.5.6 可变数目的输入/输出参数
当输入参数个数不确定时，可以使用函数varargin，与输出参数对应的函数是varargout。MATLAB将可变的输入/输出参数视作单元数组（因其存储的数据类型可变），如当绘制顶点个数不同的多边形时，事先可能不清楚顶点的个数，使用varargin 作为函数的参数，就可以方便地达到目的，并且具有很强的灵活性。
文件名：varplot.m（文件位于Psyfeng\Little_Examples目录下）
function varplot(varargin)
x=zeros(1,length(varargin)); %根据输入参数的个数为变量预分配内存
y=zeros(1,length(varargin));
for i=1:length(varargin) %循环生成顶点坐标值
x(i)=varargin{i}(1); %由于输入参数为单元数组，使用{}存储元素
y(i)=varargin{i}(2);
end
minx=min(0,min(x)); %取包含0在内的最小值，供坐标轴使用
miny=min(0,min(y));
plot(x,y); %利用plot函数绘制多边形
axis([minx max(x)+1 miny max(y)+1]); %设置坐标轴范围
end
在命令窗口中输入以下内容，进行测试。
>> varplot([5 3],[4 7],[9 6])↙
绘图结果如图4-5所示。
图4-5 绘图结果1
>> varplot([5 3],[4 7],[9 6],[5 3])↙
绘图结果如图4-6所示。
图4-6 绘图结果2
下面的示例文件演示了可变输出参数varargout函数的应用。
文件名：varout.m（文件位于Psyfeng\Little_Examples目录下）
function varargout=varout(argin)
if iscell(argin) %如果是单元数组，使用{}索引
%首先将第1个输出参数设置为输入参数的元素个数
varargout{1}=['输入参数元素个数共' num2str(numel(argin)) '个，分别是：'];
for i=1:numel(argin) %根据输入参数元素个数多少，变更输出参数数目
varargout{i+1}=argin{i};
end
else %否则使用()索引
varargout{1}=['输入参数元素个数共' num2str(numel(argin)) '个，分别是：'];
for i=1:numel(argin)
varargout{i+1}=argin(i);
end
end
for i=1:numel(varargout)
disp(varargout{i}); %遍历各个输出参数的内容
end
disp(['输出参数个数为：' num2str(i) '个']); %显示汇总信息，使用类型转换函数
end
运行示例如下
>> varout([4 5 4 ;9 9 10]);↙
输入参数元素个数共6个，分别是：
4 9 5 9 4 10
输出参数个数为7个。