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用MATLAB编写应用程序

大卫·加里森(David Garrison), MathWorks出版社


一个应用程序是一个自包含的MATLAB®程序,带有图形用户界面,使任务或计算自动化。完成任务所需的所有操作——将数据导入应用程序、对该数据进行计算以及获得结果——都在应用程序中执行。

从R2012b开始,您可以打包自己的应用程序与其他MATLAB用户共享。你也可以下载别人写的应用程序MATLAB中央文件交换或其他来源,并将它们安装到应用程序库中(图1)。

图1所示。MATLAB应用程序库与自定义应用程序安装在“我的应用程序。”

编写应用程序

因为应用程序有一个用户与之交互的GUI,所以编写应用程序在某些方面与编写其他MATLAB程序是不同的。当你写一个应用程序时,你正在创建一个事件驱动的程序。一旦你的应用程序出现在屏幕上,它通常会一直处于空闲状态,直到用户通过与应用程序交互(例如,通过输入文本或单击按钮)引发事件。作为对这个行动的回应,a回调函数是执行。应用程序的作者提供的这个回调函数,执行一些代码来响应触发它的事件。例如,单击a运行按钮可能执行一个回调函数,该函数执行一些工程计算并更新GUI中显示的图形。

在事件驱动编程中,每个事件回调函数都是一个短函数,它必须获得完成任务所需的数据,必要时更新应用程序,并将其结果存储在其他回调函数可以访问的地方。底层应用程序本质上是一组小函数的集合,它们一起工作来完成更大的任务。当编写一个事件驱动的程序时,你面临的问题是为应用程序中的控件编写回调函数,并管理这些回调函数之间共享的信息。

MATLAB支金宝app持两种编写应用程序的方法。您可以:

  • 从头开始编写代码
  • 使用GUIDE, MATLAB图形用户界面设计环境

大多数用户发现使用GUIDE以图形化方式布局GUI并为应用程序生成事件驱动的框架更容易。然而,有些用户更喜欢从头开始编写应用程序所获得的额外控制。本文描述了一种使用面向对象编程从头开始编写应用程序的方法。我们发现这种方法是创建健壮用户界面的有效方法。

使用对象:股票行情应用程序示例

对象管理相关函数的集合以及它们共享的数据。对象对于编写事件驱动的程序特别有用。然而,不幸的是,许多程序员避免使用对象,要么是因为他们认为对象太复杂,要么是因为他们发现学习面向对象编程的任务令人生畏。

别担心。你不需要成为面向对象编程专家来使用对象构建应用程序。你只需要理解一些基本概念。

当你创建一个对象时,你需要定义两个东西:它的列表属性-存储在对象中的数据-及其方法-对存储在对象属性中的数据进行操作的函数。

让我们来看看一个简单的股票行情应用程序,它更新给定股票代码随时间变化的股票价格图(图2)。

图2。简单的股票行情应用。

simpleStockTickerMATLAB程序创建实现应用程序的对象。

程序的第一行告诉MATLAB您正在定义一个新类。

classdef关键字定义了一个新的对象类型(一个“类”)。类名,simpleStockTicker,必须匹配MATLAB文件的名称。最后一句,<处理,指示MATLAB不要复制该对象。你所有的应用程序都会这样开始;只有类名(simpleStockTicker在我们的例子中)将改变。

接下来是属性部分。属性节由属性结束……语法。它是定义对象将使用的数据的地方。

这个类使用两组属性。前五个属性存储了用户界面可视组件的句柄——图形、轴、价格标线、“Symbol”标签,以及可以在其中输入股票代码名称的编辑框。最后四个属性存储用于获取和绘制股票价格的数据。这些属性可以被类的任何方法使用。

使用属性有助于解决创作应用时的一个常见问题:在哪里存储需要由应用的不同部分共享的数据。传统上,最常见的方法是使用guidata或全局变量来存储共享数据,但这些方法有局限性。它很难保持guidata更新,并在应用程序需要时访问数据。作为属性存储的共享数据很容易定义,也很容易从应用程序的任何地方访问。

属性定义对象的属性后,使用方法结束……语法。第一种方法构造函数,用于创建对象。构造函数的名称总是与类的名称相同。

注意,构造函数必须有一个输出变量。输出变量用于引用构造函数创建的对象。你可以给它取任何你喜欢的名字。我们示例中的类使用了这个名称应用程序.输出变量的特殊之处在于它在类定义文件中使用,以引用对象的属性和方法。例如,你可以引用对象的NumValues属性app.NumValues.类的所有方法都以这个特殊变量作为第一个参数定义。

在我们的示例中,构造函数执行三个任务:它在用户界面中创建所有可视对象,初始化要绘制的价格,并创建一个Timer对象,该对象将定期更新以获取最新的股票价格。更新速率由app.TimerUpdateRate类的属性。

这个类中接下来的三个方法是回调。下面是CloseRequestFcn图形窗口的回调函数。当图形闭合时调用。它看起来像你可能写过的其他回调函数,但有一个例外:变量应用程序必须插入到方法的参数列表的开头。

请注意,类定义文件可以包含其他不是回调的方法—例如getQuote方法。这个方法由类的其他方法调用。

使用类的好处

程序员经常提倡面向对象编程优于传统函数式编程。他们引用封装抽象,多态性作为使用面向对象方法的原因。虽然这些都是有用的概念,但在将应用程序编写为MATLAB类时,不需要理解它们。最重要的原因是使用一个类来创建应用程序的类提供了一个有用的方法来管理数据共享应用程序的不同部分。对象的属性保存所有需要的数据共享(回调)的应用程序的方法。你不再需要担心使用guidata或者全局变量,因为现在所有的数据都存储在类的属性中。

有关使用类构建应用程序的更多示例,请参阅“了解更多”部分。

发布于2012年- 92062v00

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