是否可以在 MATLAB 中为每个文件定义多个函数，并从该文件外部访问它们？

Question

当我攻读 EE 本科学位时，MATLAB 要求每个函数都在自己的文件中定义，即使它是一个单行函数。

我现在正在攻读研究生学位，我必须用 MATLAB 编写一个项目。对于较新版本的 MATLAB，这仍然是一个要求吗？

如果可以在一个文件中放置多个函数，是否有任何限制？例如，可以从文件外部访问文件中的所有函数，还是只能访问与文件同名的函数？

注意：我使用的是 MATLAB R2007b 版本。

Answer 1

m 文件中的第一个函数（即 主函数），当调用该 m 文件时调用。 不要求主函数与 m 文件具有相同的名称，但为了清楚起见，它应该。当函数和文件名不同时，必须使用文件名来调用主函数。

m 文件中的所有后续函数，称为 本地函数 (或旧术语中的“子函数”）只能由该 m 文件中的主函数和其他本地函数调用。其他m文件中的函数不能调用它们。从 R2016b 开始，您可以向脚本添加本地函数 同样，尽管作用域行为仍然相同（即它们只能从脚本内调用）。

此外，您还可以在其他函数内声明函数。这些称为嵌套函数，并且只能从它们嵌套在函数内。它们还可以访问嵌套函数中的变量，这使得它们非常有用，尽管使用起来有点棘手。

更多深思熟虑...

有一些方法可以解决上面概述的正常函数作用域行为，例如传递 函数句柄 作为输出参数，如 SCFrench 和 Jonas（从 R2013b 开始，由 localfunctions 函数）。但是，我不建议养成使用此类技巧的习惯，因为可能有更好的选择来组织您的功能和文件。

例如，假设 m 文件 Am 中有一个主函数 A，以及局部函数 D、E< /code> 和 F。现在假设您在 m 文件 Bm 和 Cm 中分别有另外两个相关函数 B 和 C，您还希望能够调用 D、E 和 F。以下是您可以选择的一些选项：

• 将 D、E 和 F 分别放入各自单独的 m 文件中，允许任何其他文件函数来调用它们。缺点是这些函数的范围很大，不仅限于 A、B 和 C，但优点是这非常简单。

• 使用 D、E 和 F 创建一个 defineMyFunctions m 文件（如 Jonas 的示例） > 作为本地函数和一个仅返回函数句柄的主函数。这允许您将 D、E 和 F 保留在同一个文件中，但它不会对这些函数的范围执行任何操作因为任何可以调用defineMyFunctions的函数都可以调用它们。然后，您还必须担心将函数句柄作为参数传递，以确保将它们放在需要的地方。

• 将 D、E 和 F 复制到 Bm 和 Cm 作为本地功能。这将它们的使用范围限制为 A、B 和 C，但却使代码的更新和维护成为一场噩梦，因为您相同代码在不同位置的三份副本。

• 使用私有函数！ 如果同一目录中有 A、B 和 C，则可以创建一个名为 private 的子目录并将 D、E 和 F 放入其中，每个都作为一个单独的 m 文件。这限制了它们的范围，因此它们只能由紧邻上面目录中的函数调用（即 A、B 和 C）并保留它们一起在同一个地方（但仍然是不同的 m 文件）：

  我的目录/
      是
      乙米
      厘米
      私人的/
          DM
          埃姆
          调频
  

所有这些都有点超出了您的问题范围，并且可能比您需要的更详细，但我认为最好谈谈组织的更普遍的关注点你所有的m文件。 ;)

Answer 2

一般来说，您的问题的答案是否定的，每个文件不能定义多个外部可见函数。不过，您可以将函数句柄返回给本地函数，一种方便的方法是将它们设为结构体的字段。这是一个示例：

function funs = makefuns
  funs.fun1=@fun1;
  funs.fun2=@fun2;
end

function y=fun1(x)
  y=x;
end

function z=fun2
  z=1;
end

以下是它的使用方法：

>> myfuns = makefuns;
>> myfuns.fun1(5)    
ans =
     5
>> myfuns.fun2()     
ans =
     1

Answer 3

在单个文件中拥有多个可单独访问的函数的唯一方法是定义 使用面向对象编程的静态方法。您可以通过 myClass.static1()、myClass.static2() 等方式访问该函数。

自 R2008a 起才正式支持 OOP 功能，因此除非您想使用旧的、未记录的 OOP 语法，你的答案是否定的，正如 @gnovice 所解释的那样。

编辑

在文件内定义可从外部访问的多个函数的另一种方法是创建一个返回多个 函数句柄。换句话说，您可以将定义函数称为 [fun1,fun2,fun3]=defineMyFunctions，之后您可以使用 out1=fun1(inputs) 等。

Answer 4

我真的很喜欢 SCFrench 的答案 - 我想指出的是，可以轻松修改它以使用 allocatein 函数将函数直接导入到工作区。 （这样做让我想起了很多Python的“从y导入x”的做事方式）

function message = makefuns
  assignin('base','fun1',@fun1);
  assignin('base','fun2',@fun2);
  message='Done importing functions to workspace';
end

function y=fun1(x)
  y=x;
end

function z=fun2
  z=1;
end

然后这样使用：

>> makefuns
ans =
Done importing functions to workspace

>> fun1(123)
ans =
   123

>> fun2()
ans =
     1

Answer 5

与 SCFrench 的答案相同，但更具 C# 风格。

我会（并且经常这样做）创建一个包含多个静态方法的类。例如：

classdef Statistics

    methods(Static)
        function val = MyMean(data)
            val = mean(data);
        end

        function val = MyStd(data)
            val = std(data);
        end
    end

end

由于方法是静态的，因此您不需要实例化该类。您可以按如下方式调用这些函数：

data = 1:10;

mean = Statistics.MyMean(data);
std = Statistics.MyStd(data);     

Answer 6

我使用 Octave 在一个 .m 文件中定义多个函数，然后使用 .m 文件中的命令，我需要使用该文件中的函数：

source("mycode.m");

不确定这是否适用于 Matlab。

octave:8> help source
'source' is a built-in function

 -- Built-in Function:  source (FILE)
     Parse and execute the contents of FILE.  This is equivalent to
     executing commands from a script file, but without requiring the
     file to be named `FILE.m'.

Answer 7

您还可以将函数分组到一个主文件中，主函数如下所示：

function [varargout] = main( subfun, varargin )
[varargout{1:nargout}] = feval( subfun, varargin{:} ); 

% paste your subfunctions below ....
function str=subfun1
str='hello'

然后调用 subfun1 将如下所示：
str=main('subfun1')

Answer 8

截至 R2017b，这正式不可能。 相关文档指出：

程序文件可以包含多个函数。如果文件仅包含函数定义，则第一个函数是主函数，并且是 MATLAB 与文件名关联的函数。主函数或脚本代码后面的函数称为局部函数。本地函数仅在文件内可用。

但是，其他答案中建议的解决方法可以实现类似的效果。

Answer 9

我尝试使用 SCFRench 和 Ru Hasha 八度。

最后它起作用了： 但我做了一些修改

function message = makefuns
    assignin('base','fun1', @fun1);   % Ru Hasha
    assignin('base', 'fun2', @fun2);  % Ru Hasha
    message.fun1=@fun1;               % SCFrench
    message.fun2=@fun2;               % SCFrench
end

function y=fun1(x)
    y=x;
end

function z=fun2
    z=1;
end

可以在其他“m”文件中调用：

printf("%d\n", makefuns.fun1(123));
printf("%d\n", makefuns.fun2());

更新：

我添加了一个答案，因为 +72 和 +20 对我来说都不起作用。
我写的那个工作得很好（上周五我在后来写这篇文章时测试了它）。