Chapter 1
Introduction This chapter includes five sections. They are “What is MATLAB?”, “Starting and
Quiting MATLAB”, “MATLAB Desktop”, “Advanced Applications of MATLAB”
and “Help Systems”, respectively.
1.1 What is MATLAB?
MATLAB stands for matrix and laboratory, is a high performance language for
technical computing. And MATLAB is an advanced computer language whose basic
data element is a matrix that does not require dimensioning. It was originally written
to provide easy access to matrix software developed by the LINPACK and EISPACK
projects. Today, MATLAB incorporate the LAPACK and BLAS libraries, and embeds
(引入) the state of the art for matrix manipulations. MATLAB integrates (整合)
computation, visualization, and programming in an easy-to-use environment where
problems and solutions are expressed in familiar mathematical notations. Typical uses
第一部分 MATLAB基础
1.1 MATLAB简介
20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负
担，用FORTRAN编写了最早的MATLAB。1984年由美国Mathworks公司正式推出商业数学软件，
MATLAB即矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，用于算法开发、数据可视化、数据分析以
及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用
MATLAB来解算问题要比用C、FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像
Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。MATLAB是一种直译式的高级语言，
以解释方式工作的，键入算式立即得结果，无需编译，即它对每条语句解释后立即执行；若有错
误也立即做出反应，便于编程者马上改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。它将数值分
析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易
于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了
一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编
辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
1984年MATLAB1.0版问世，随后1992年推出了4.x(Windows)版本，2000年推出Matlab6.0
正式版本，2011年4月推出MATLAB7.12版（R2011a）版本，2011年9月MATLAB7.13（R2011b）
发行，包含Win32和Win64位版，2012年3月最新版MATLAB7.14（R2012a）正式发行。随着新
版本的不断推出，MATLAB的扩展函数越来越多，功能越来越强大。MATLAB已经不仅仅是一个“矩
阵实验室”，它集科学计算、图象处理、声音处理于一身，并提供了丰富的Windows图形界面设
1. MATLAB 初步
1.1 命令的执行与显示
在Windows中，用鼠标双击MATLAB图标即可启动MATLAB for Windows。MATLAB的命令提示符为“>>”。MATLAB的命令也称语句或函数，在本文中名词“命令”“语句”及“函数”在许多情况下并没有多大差别。
在命令行中，键入命令并按回车（Enter）就可以执行命令。执行结果或其它与命令执行相关的信息将随后显示在屏幕上。例如
>>why
Stupid question.
这里，“>>”是命令行提示符，“why”是命令，“Stupid question.”是执行结果。在MATLAB中，命令why的功能是向屏幕输出一个随机字符串。
又比如
>>y=log(0)
Warning: Log of zero
y =
-Inf
语句y=log(0)的意思是对0求自然对数，函数log的返回值被赋给变量y。MATLAB在运行时除给出了运算结果为负无穷大（-Inf）外，还显示出了对零求对数的告警。
在命令的末尾加上分号“;”，表示不显示函数的返回值或语句的运算结果。例如
>>y=log(0);
Warning: Log of zero
只显示告警信息而不显示运行结果。此时y仍然被赋值为-Inf。
一行中可以有多条命令，命令与命令之间应用逗号“,”或分号“;”隔开。以逗号结尾的命令显示结果，以分号结尾的命令不显示结果。例如
>>y=log(0);b=1/0,a=atan(b)*180/pi;a
Warning: Log of zero
Warning: Divide by zero
b =
Inf
a =
90
这里，“y=log(0);”只显示告警信息而不显示运行结果。“b=1/0,”既显示告警信息（被零除：Divide by zero），也显示运行结果（无穷大：Inf）。语句“a=atan(b)*180/pi;”被运行但结果未显示。在MATLAB中atan是反正切函数，pi是圆周率。语句“a”的作用是显示a的值：a90。 如果语句有运算结果但此结果未被赋值，那么MATLAB自动将此结果赋值给变量“ans”，它是英语单词answer的前三个字母。例如：
一、Matlab的变量与常量
Matlab中变量和常量存储都是相应的数据。
数据类型：基本类型、构造类型、符号对象
基本类型：数字型、字符串型
数字型：整型、浮点型
整形：无符号、有符号（int8、int16、int32、int64 1位、2位、4位、8位）
浮点型：单精度（32位）、双精度（64位）
基本类型：数组类型（常见）、细胞类型、结构类型、类类型
符号对象（比较少见）
变量：在运算过程中其数值可以改变的量；
常量：在运算过程中其数值不改变的量。
变量命名规则：
变数名称是由一个字母开头，其后可以有任意数量的字母、数字或下划线。在变量命名时尽量使用小写字母，名字要有实在的意义，不要和系统保留的关键字（常量）和函数名相同的名字，容易出错。
MATLAB是区分大小写的，变量名可以是任意长度。
Matlab语言是一种弱类型语言，C语言是强类型语言，变量在复制之前要对它的类型进行严格的申明，不同就会出错，而matlab不需要事先申明。
变量初始化：
1、采用赋值语句初始化变量；
2、用input函数从键盘输入初始化变量，如下：
3、matlab已经定义好了的一些常量：
I、j虚数；Inf无穷大；NaN不定式；pi圆周率；ans特殊的变量。
二、matlab的基本数据结构
标量、向量、数组、矩阵的概念：标量、向量、数组本质上是特殊的矩阵形式；matlab常用的是二维矩阵；标量1*1的矩阵；向量可以看成是1行或者1列的矩阵；向量是数学中的说法，数组是matlab语言中的说法，但向量和数组在这里指的是同一种数据结构，可以互用。
手动生成矩阵：
行矩阵：a = [1 2 3]
列矩阵：b = [1 2 3]’ 或 b = [1;2;3]
2*2矩阵：c = [1 2;3 4]
