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  • MATLAB匿名函数

    2021-04-20 08:10:43
    本文概述匿名函数是简单的(单行)用户定义函数, 无需创建单独的函数文件(M文件)即可进行定义。可以在命令窗口中, 脚本文件中或用户定义的函数中定义匿名函数。通过键入以下命令来生成匿名函数:其中f是函数句柄。输入...

    本文概述

    匿名函数是简单的(单行)用户定义函数, 无需创建单独的函数文件(M文件)即可进行定义。可以在命令窗口中, 脚本文件中或用户定义的函数中定义匿名函数。

    通过键入以下命令来生成匿名函数:

    matlab-anonymous-function.png

    其中f是函数句柄。输入列表可以包含一个变量, 也可以包含多个用逗号分隔的变量。创建函数后, 我们可以将其与它的句柄一起使用以评估函数或将其作为参数传递给其他函数。

    例如, 创建一个匿名函数来求值并返回圆的面积:

    >> cirarea = @ (radius) pi * radius .ˆ 2;

    该函数处理的变量名是cirarea。有一个输入参数”半径”。函数的主体为表达式pi * radius。2。使用。数组函数, 以便可以将半径向量传递给函数。

    然后使用句柄并向其传递参数来调用这些函数。使用函数句柄的函数调用看起来就像使用函数名称的函数调用。

    >> cirarea(4)

    ans =

    50.2655

    >> cirarea(1:4)

    ans =

    3.1416 12.5664 28.2743 50.2655

    cirarea的类型可以使用类函数找到:

    >> class(cirarea)

    ans =

    function_handle

    与保存在代码文件中的函数不同, 如果没有参数传递给匿名函数, 则括号必须在函数定义和函数调用中。例如, 以下是匿名函数, 该函数打印带有两个小数位的随机实数, 以及对该函数的调用:

    >> prtran = @ () fprintf('%.2f\n', rand);

    >> prtran()

    0.95

    键入函数句柄的名称将显示其内容, 即函数定义。

    >> prtran

    prtran =

    @ () fprintf('%.2f\n', rand)

    匿名函数可以存储到MAT文件中, 然后可以在需要时加载。

    >> cirarea = @ (radius) pi * radius .ˆ 2;

    >> save anonfns cirarea

    >> clear

    >> load anonfns

    >> who

    Your variables are:

    cirarea

    >> cirarea

    cirarea =

    @ (radius) pi * radius .ˆ 2

    自定义匿名功能

    具有一个自变量的匿名函数的示例:

    功能:

    matlab-anonymous-function2.png

    可以通过以下方式在命令窗口中将x定义为标量的匿名函数:

    >> FA= @ (x) exp(x^2)/sqrt(x^2+5)

    FA =

    @(x)exp(x^2)/sqrt(x^2+5)

    如果最后没有键入分号, MATLAB将显示该函数。然后, 该函数可用于x的不同值:

    >> FA(2)

    ans =

    18.1994

    >> z = FA(3)

    z =

    2.1656e+003

    如果期望x是一个数组, 并为每个元素计算函数, 则必须修改该函数以进行逐元素计算。

    >> FA = @ (x) exp(x.^2)./sqrt(x.^2+5)

    FA =

    @(x)exp(x.^2)./sqrt(x.^2+5)

    > > FA ([ 1 0 . 5 2])

    ans =

    1.1097 0.5604 18.1994

    具有各种自变量的匿名函数的示例:

    函数f(x, y)= 2×2-4xy + y2可以通过以下方式定义为匿名函数:

    >> HA = @ (x, y) 2*x^2 - 4*x*y + y^2

    HA =

    @ (x, y) 2*x^2 - 4*x*y + y^2

    然后, 匿名函数可用于x和y的特定值。例如, 键入HA(2, 3)给出:

    >> HA (2, 3)

    ans =

    -7

    参数化匿名函数

    工作空间中的变量可以在匿名函数的定义中使用。这称为参数化。例如, 要在匿名函数中使用常量c = 2:

    >> c = 2;

    >> f = @(x) c*x

    f =

    @(x)c*x

    >> f(3)

    ans =

    6

    f(3)使用变量c作为自变量与提供的x相乘。注意, 如果此时将c的值设置为其他值, 则调用f(3), 结果将不会有所不同。 c的值是创建匿名函数时的值:

    >> c = 2;

    >> f = @(x) c*x;

    >> f(3)

    ans =

    6

    >> c = 3;

    >> f(3)

    ans =

    6

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  • MATLAB 匿名函数详解(超级全面)

    千次阅读 多人点赞 2021-03-04 19:14:00
    本篇文章主要讲解MATLAB 匿名函数的一些基础的及独特的用法: 目录1 匿名函数的生成1.1基础生成1.2 多参数匿名函数1.3 含定参匿名函数1.4 sym转匿名函数1.5 字符串转匿名函数1.6 函数工厂(匿名函数的自动生成)...

    本篇文章主要讲解MATLAB 匿名函数的一些基础的及独特的用法:

    1 匿名函数的生成

    1.1基础生成

    (例)

    f=@(x)x^2;

    注:匿名函数所输入的参数可以是向量形式,只需将其中部分运算更改为点运算即可:

    f=@(x)x.^2;
    f(1:5)

    ans =

      1     4     9    16    25
    

    也可以这么写,但除了3.3所示情况外不推荐:

    f=@(x)arrayfun(@(x)x^2,x)
    f(1:5)

    同时逻辑运算对于匿名函数也成立,如下:

    f=@(x)x>3&x<5

    分段函数:

    f=@(x)(x>3)*5+(x<=3)*4

    1.2 多参数匿名函数

    (例)

    f=@(x,y)x^2+y;

    1.3 含定参匿名函数

    详见2.4部分
    (例)

    a=5;
    f=@(x)a*x^2;

    注意,即使在后来改变a的值函数f内的a也不会改变,例:

    a=5;
    f=@(x)a*x^2;
    a=1;
    f(2)

    ans=20,注意此处求得数值为20 而不是4
    此时若是存储该匿名函数,例:

    a=5;
    f=@(x)a*x^2;
    save func1.mat f;

    此时存储的匿名函数仍旧是包含参数的,可以通过以下两种方式使用:

    load(‘func1.mat’)
    f(2)


    func=load(‘func1.mat’);
    func.f(2)

    1.4 sym转匿名函数

    sym格式的公式可通过如下方式生成匿名函数(第一种较慢)

    syms x
    a=x^2+x;
    f=matlabFunction(a)

    a=sym(x^2+x);
    f=matlabFunction(a)

    1.5 字符串转匿名函数

    方式如下:

    a=’@(x) x^2+2*x’;
    b=str2sym(a);
    f=matlabFunction(b)

    注:MATHWORK近期又出了str与句柄的转换函数,
    比较新的版本可用下面的方式:

    str = ‘@(x)7*x-13’;
    fh = str2func(str)

    1.6 函数工厂(匿名函数的自动生成)
    1.6.1 已知参数个数

    在一些项目中,需要根据不同参数生成不同匿名函数,
    例如下面为a,b,c三个参数不同时能够自动生成不同匿名函数的生成函数:
    方式一(借助sym):

     function func=funcFactory(a,b,c)
    	syms x
    	func=matlabFunction(a*x^2+b*x+c);
    end
    

    方式二(借助字符串):

    function func=funcFactory(a,b,c)
    	str=['@(x)',num2str(a),'*x^2+',num2str(b),'*x+',num2str(c )];
    	func=matlabFunction(str2sym(str));
    end
    

    使用方式:

    funcFactory(1,2,3)

    ans =

    包含以下值的 function_handle:

    @(x)x.*2.0+x.^2+3.0
    
    1.6.2 未知参数个数

    未知参数个数其变量可以设置为
    x1,x2,x3…xn或者
    v1,v2,v3…vn这样的形式

    如下为一不固定长度的函数生成其,其中v为不定长度的参数

    function func=funcFactory(v)
    f=0;
    for i=1:length(v)
        xn=str2sym(['x',num2str(i)]);
        f=f+v(i)*xn;
    end
    func=matlabFunction(f);
    end
    

    使用方式:

    funcFactory([1 2 3 4 3])

    ans =

    包含以下值的 function_handle:

    @(x1,x2,x3,x4,x5)x1+x2.*2.0+x3.*3.0+x4.*4.0+x5.*3.0
    
    1.7 拟合结果转匿名函数

    (例)

    x=[2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6];
    y=[41 38 34 32 29 28 25 22 20];
    p=polyfit(x,y,3);
    f=matlabFunction(poly2sym(p ))

    f =

    包含以下值的 function_handle:

    @(x)x.*(-8.57e+2./5.4e+1)+x.^2.*(2.56e+2./9.9e+1)-x.^3.*(5.8e+1./2.97e+2)+7.05e+2./1.1e+1
    
    1.8 匿名函数的引用

    如下所示f2为f1的倒函数

    f1=@(x)x^2;
    f2=@(x)1/f1(x)
    f2(2)
    与前面定参匿名函数相似,此处f1也可被看作固定参数,即使之后改变也不会对f2造成影响

    1.9 无参数匿名函数

    (例)

    e=@()exp(1);
    e()
    t=@()datestr(now);
    t()

    ans =

    2.7183
    

    ans =

    '04-Mar-2021 20:18:30'
    
    1.10 递归匿名函数

    举阶乘函数为例:

    factorial=@(n) (n>1)*n*factorial(n-1)+(n==1)
    
    1.11 命名函数转化为匿名函数

    其实这么名称不够严谨,应该叫函数句柄对命名函数的复制

    fsum=@ mysum
    fsum(1,2)
    function c=mysum(a,b)
    c=a+b;
    end

    fsum =

    包含以下值的 function_handle:

    @mysum
    

    ans =

     3
    

    2 匿名函数的结构

    2.1 匿名函数数组
    f={@(x)x^2;@(x)3*x;@(x)x^x}
    f{1}(2)
    

    f =

    3×1 cell 数组

    {@(x)x^2}
    {@(x)3*x}
    {@(x)x^x}
    

    ans =

     4
    
    2.2 匿名函数结构体

    func.f1=@(x)x^2;
    func.f2=@(x)3*x;
    func.f3=@(x)x^x

    调用方式:

    func.f1(2)
    func.(‘f1’)(2)

    func =

    包含以下字段的 struct:

    f1: @(x)x^2
    f2: @(x)3*x
    f3: @(x)x^x
    

    ans =

     4
    
    2.3 匿名函数的非标量结构体数组

    func(1).f=@(x)x^2;
    func(2).f=@(x)3*x;
    func(3).f=@(x)x^x;

    func(1).f(2)
    ans =

     6
    
    2.4 functions函数使用

    functions函数可以获取匿名函数信息,对于1.3中的例子来说

    a=5;
    f=@(x)a*x^2;
    
    coe=functions(f)
    coe.workspace{1}
    

    coe =

    包含以下字段的 struct:

            function: '@(x)a*x^2'
                type: 'anonymous'
                file: 'E:\bin\匿名函数\Untitled.m'
           workspace: {[1×1 struct]}
    within_file_path: ''
    

    ans =

    包含以下字段的 struct:

    a: 5
    

    可以发现a是被存在函数信息中的
    同样对于1.8的例子来说:

    f1=@(x)x^2;
    f2=@(x)1/f1(x);
    coe=functions(f2)
    coe.workspace{1}

    coe =

    包含以下字段的 struct:

            function: '@(x)1/f1(x)'
                type: 'anonymous'
                file: 'E:\bin\匿名函数\Untitled2.m'
           workspace: {[1×1 struct]}
    within_file_path: ''
    

    ans =

    包含以下字段的 struct:

    f1: @(x)x^2
    
    2.5 局部命名函数的匿名函数列表

    localfunctions函数能够获取该m文件文件所有function创建函数,并构建匿名函数列表:

    fh=localfunctions
    
    function y=f1(x)
    y=sqrt(x)+x^2;
    end
    
    function y=f2(x)
    y=sqrt(x)+cos(x);
    end
    
    function y=f3(x)
    y=sqrt(x)+sin(x);
    end
    

    fh =

    3×1 cell 数组

    {@f1}
    {@f2}
    {@f3}
    

    3 匿名函数的使用

    3.1 以匿名函数为参数

    f1=@(x,y)max(x);
    opt(f1,1,2)
    function c=opt(f,a,b)
    c=f(a,b);
    end

    注下面的写法不适用于匿名函数,仅适用于function建立的函数

    f1=@(x,y)max(x);
    opt(‘f1’,1,2)
    function c=opt(f,a,b)
    c=f(a,b);
    end

    3.2 调用其它文件匿名函数

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    3.3 使用匿名函数表示隐函数

    参考了这篇:MATLAB匿名函数的应用2
    例如有一隐函数:
    ( e y + x y ) 1 y − x 2 y = 0 (e^y+x^y)^{\frac{1}{y}}-x^2y=0 (ey+xy)y1x2y=0
    可将其用匿名函数表示为:

    y=@(x)fzero(@(y)(exp(y)+x^y)^(1/y)-x^2*y,1);
    

    y(1)
    ans =

    2.7779
    

    这种写法每次只能输入一组变量,要进行向量运算,需要使用arrayfun辅助,写作如下格式:

    Y=@(x)arrayfun(@(xx)fzero(@(y)(exp(y)+xx^y)^(1/y)-xx^2*y,1),x);
    

    Y(1:5)
    ans =

    2.7779    1.1055    0.7759    0.6284    0.5425
    
    3.4 绘图匿名函数

    还有一些奇奇怪怪的用法,例如。。。。绘图

    x=-2:0.1:2;y=-2:0.1:2;
    f=@(x,y)plot(x,y.^2);
    f(x,y)

    在这里插入图片描述
    多个绘图命令用中括号括起来并用分号隔开:

    x=-2:0.1:2;y=-2:0.1:2;
    f=@(x,y)[plot(x,y.^2,'-o','LineWidth',1.8);title('x^2','FontSize',14);xlabel('x','FontSize',13)];
    f(x,y)
    

    在这里插入图片描述

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  • matlab匿名函数

    千次阅读 2019-01-19 21:09:08
    匿名函数 匿名函数 什么是匿名函数匿名函数是不存储在程序文件中、但与数据类型是 function_handle 的变量相关的函数。匿名函数可以接受输入并返回输出,就像标准函数一样。但是,它们可能只包含一个可执行语句。...

    匿名函数
    匿名函数
    什么是匿名函数?
    匿名函数是不存储在程序文件中、但与数据类型是 function_handle 的变量相关的函数。匿名函数可以接受输入并返回输出,就像标准函数一样。但是,它们可能只包含一个可执行语句。

    例如,创建用于计算平方数的匿名函数的句柄:

    sqr = @(x) x.^2;
    变量 sqr 是一个函数句柄。@ 运算符创建句柄,@ 运算符后面的圆括号 () 包括函数的输入参数。该匿名函数接受单个输入 x,并显式返回单个输出,即大小与包含平方值的 x 相同的数组。

    通过将特定值 (5) 传递到函数句柄来计算该值的平方,与您将输入参数传递到标准函数一样。

    a = sqr(5)
    a =
    25
    许多 MATLAB® 函数接受将函数句柄用作输入,这样您可以在特定值范围内计算函数。您可以为匿名函数或程序文件中的函数创建句柄。使用匿名函数的好处是不必为仅需要简短定义的函数编辑和维护文件。

    例如,通过将函数句柄传递到 integral 函数,计算 sqr 函数从 0 到 1 范围内的积分:

    q = integral(sqr,0,1);
    您无需在工作区中创建变量以存储匿名函数。可以在表达式内创建临时函数句柄,例如这次对 integral 函数的调用:

    q = integral(@(x) x.^2,0,1);
    表达式中的变量
    函数句柄不仅可以存储表达式,还能存储表达式进行计算需要的变量。

    例如,为需要系数 a、b 和 c 的匿名函数创建函数句柄。

    a = 1.3;
    b = .2;
    c = 30;
    parabola = @(

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  • 示例基本匿名函数MATLAB语言的强大工具。它们是本地存在的功能,即:在当前工作空间中。但是,它们不像常规函数那样存在于MATLAB路径中,例如在m文件中。这就是为什么它们被称为匿名的原因,尽管它们在工作空间中...

    示例

    基本

    匿名函数是MATLAB语言的强大工具。它们是本地存在的功能,即:在当前工作空间中。但是,它们不像常规函数那样存在于MATLAB路径中,例如在m文件中。这就是为什么它们被称为匿名的原因,尽管它们在工作空间中可以具有类似变量的名称。

    该@运营商

    使用@运算符创建匿名函数和函数句柄。例如,创建sin函数(正弦)的句柄并将其用作f:

    >> f = @sin

    f =

    @sin

    现在f是该sin函数的句柄。就像(在现实生活中)门把手是使用门的一种方式一样,功能把手是使用功能的一种方式。要使用f,参数将传递给它,就像它是sin函数一样:

    >> f(pi/2)

    ans =

    1

    f接受sin函数接受的任何输入参数。如果sin将是一个接受零个输入参数的函数(它不接受,但其他人接受,例如该peaks函数),f()则将在没有输入参数的情况下调用它。

    自定义匿名功能

    一个变量的匿名函数

    像sin上面的示例一样,创建现有函数的句柄显然没有用。在该示例中,这是多余的。但是,创建匿名函数来执行自定义操作很有用,否则这些匿名函数将需要重复多次或为其创建单独的函数。作为一个接受一个变量作为输入的自定义匿名函数的示例,将信号的正弦和余弦平方求和:

    >> f = @(x) sin(x)+cos(x).^2

    f =

    @(x)sin(x)+cos(x).^2

    现在f接受一个称为的输入参数x。这是(...)在@运算符后直接使用括号指定的。f现在是一个匿名函数x:f(x)。通过将值传递x给使用f:

    >> f(pi)

    ans =

    1.0000

    值的向量或变量也可以传递给f,只要它们在以下范围内以有效方式使用f:

    >> f(1:3) % pass a vector to f

    ans =

    1.1334    1.0825    1.1212

    >> n = 5:7;

    >> f(n) % pass n to f

    ans =

    -0.8785    0.6425    1.2254

    一个以上变量的匿名函数

    以相同的方式,可以创建匿名函数来接受多个变量。接受三个变量的匿名函数的示例:

    >> f = @(x,y,z) x.^2 + y.^2 - z.^2

    f =

    @(x,y,z)x.^2+y.^2-z.^2

    >> f(2,3,4)

    ans =

    -3

    参数化匿名函数

    工作空间中的变量可以在匿名函数的定义中使用。这称为参数化。例如,要c = 2在匿名函数中使用常量:

    >> c = 2;

    >> f = @(x) c*x

    f =

    @(x)c*x

    >> f(3)

    ans =

    6

    f(3)使用变量c作为参数与提供的相乘x。请注意,如果此时将的值c设置为其他值,则将f(3)其调用,结果将不会有所不同。的值c是创建匿名函数时的值:

    >> c = 2;

    >> f = @(x) c*x;

    >> f(3)

    ans =

    6

    >> c = 3;

    >> f(3)

    ans =

    6

    匿名函数的输入参数未引用工作空间变量

    请注意,将工作空间中的变量名称用作匿名函数的输入参数之一(即,使用@(...))将不会使用这些变量的值。相反,它们在匿名函数的范围内被视为不同的变量,即:匿名函数具有其专用工作区,其中输入变量从不引用主工作区中的变量。主工作区和匿名函数的工作区不了解彼此的内容。一个例子来说明这一点:

    >> x = 3 % x in main workspace

    x =

    3

    >> f = @(x) x+1; % here x refers to a private x variable

    >> f(5)

    ans =

    6

    >> x

    x =

    3

    的值x从主工作空间没有内使用f。此外,在主工作区x中保持不变。在的范围内f,@运算符后括号之间的变量名称独立于主要工作空间变量。

    匿名函数存储在变量中

    匿名函数(或更准确地说,指向匿名函数的函数句柄)与任何其他值一样存储在当前工作空间中:存储在变量(如上所示),单元格数组({@(x)x.^2,@(x)x+1})或甚至属性(如h.ButtonDownFcn交互式图形)。这意味着匿名函数可以像其他任何值一样对待。将其存储在变量中时,它在当前工作空间中具有名称,可以像保存数字的变量一样进行更改和清除。

    换句话说:函数句柄(无论是@sin形式还是匿名函数)只是一个可以存储在变量中的值,就像数值矩阵一样。

    进阶使用

    将函数句柄传递给其他函数

    由于函数句柄被视为变量,因此可以将它们传递给接受函数句柄作为输入参数的函数。

    一个示例:在m文件中创建一个接受函数句柄和标量数字的函数。然后,通过传递3给函数句柄来调用它,然后将标量数字添加到结果中。返回结果。

    内容funHandleDemo.m:

    function y = funHandleDemo(fun,x)

    y = fun(3);

    y = y + x;

    将其保存在路径中的某个位置,例如在MATLAB的当前文件夹中。现在funHandleDemo可以如下使用,例如:

    >> f = @(x) x^2; % an anonymous function

    >> y = funHandleDemo(f,10) % pass f and a scalar to funHandleDemo

    y =

    19

    另一个现有函数的句柄可以传递给funHandleDemo:

    >> y = funHandleDemo(@sin,-5)

    y =

    -4.8589

    请注意,如何@sin快速访问sin函数而无需先使用将该函数存储在变量中f = @sin。

    将bsxfun,cellfun和类似的功能与匿名函数一起使用

    MATLAB具有一些内置函数,这些函数接受匿名函数作为输入。这是用最少的代码行执行许多计算的方法。例如bsxfun,它执行逐个元素的二进制运算,即:它以逐个元素的方式在两个向量或矩阵上应用函数。通常,这将需要使用for-loop,这通常需要预先分配速度。bsxfun加快使用此过程。下面的示例使用tic和演示了此toc功能,这两个函数可用于计时代码花费的时间。它根据矩阵列的平均值计算每个矩阵元素的差。

    A = rand(50); % 50-by-50 matrix of random values between 0 and 1

    % method 1: slow and lots of lines of code

    tic

    meanA = mean(A); % mean of every matrix column: a row vector

    % pre-allocate result for speed, remove this for even worse performance

    result = zeros(size(A));

    for j = 1:size(A,1)

    result(j,:) = A(j,:) - meanA;

    end

    toc

    clear result % make sure method 2 creates its own result

    % method 2: fast and only one line of code

    tic

    result = bsxfun(@minus,A,mean(A));

    toc

    运行上面的示例将产生两个输出:

    Elapsed time is 0.015153 seconds.

    Elapsed time is 0.007884 seconds.

    这些行来自toc函数,这些函数打印自上次调用tic函数以来经过的时间。

    该bsxfun调用将第一个输入参数中的函数应用于其他两个输入参数。@minus是与减号相同的操作的长名称。@只要已接受A并mean(A)用作生成有意义结果的输入,就可以指定与其他任何函数不同的匿名函数或句柄()。

    特别是对于大型矩阵中的大量数据,bsxfun可以大大加快处理速度。它也使代码看起来更简洁,尽管对于不了解MATLAB或的人来说可能很难解释bsxfun。(请注意,在MATLAB R2016a及更高版本中,许多以前使用的操作bsxfun不再需要它们;它们可以直接运行,在某些情况下甚至可以更快地运行。)A-mean(A)

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