MATLAB

编程和算法开发

MATLAB 提供了一种高级语言和开发工具,使您可以迅速地开发并分析算法和应用程序。

MATLAB编程与算法开发 4:32
运用MATLAB中的高级语言与开发工具来编写程序和开发算法

MATLAB 语言

MATLAB 语言对向量运算和矩阵运算提供内在支持,这些运算是解决工程和科学问题的基础,能够实现快速开发和执行。

使用 MATLAB 语言,编程和开发算法的速度较使用传统语言大幅提高,这是因为无须执行诸如声明变量、指定数据类型以及分配内存等低级管理任务。在很多情况下,支持向量运算和矩阵运算就无需使用 for 循环。因此,一行 MATLAB 代码通常等同于数行 C 代码或 C++ 代码。

MATLAB 提供了传统编程语言的多项功能,其中包括流控制、错误处理以及面向对象编程 (OOP)。您既可以使用基本的数据类型或高级数据结构,也可以定义自定义数据类型。

一种通讯算法,可生成 1024 个随机位,将向量转换为传输信号,添加复合高斯噪音并绘制结果,而这一切功能只需 9 行 MATLAB 代码即可实现。
一种通讯算法,可生成 1024 个随机位,将向量转换为传输信号,添加复合高斯噪音并绘制结果,而这一切功能只需 9 行 MATLAB 代码即可实现。

采用交互方式,一次仅执行一个命令,可以即时生成结果。这种方法可以快速试探多个选项,通过反复迭代,找出最佳的解决方案。通过捕获交互式步骤,生成可以重复使用的脚本和函数,并实现任务的自动化。

MATLAB 附加产品可针对信号处理和通信、图像和视频处理、控制系统以及许多其他领域提供各种内置算法。通过将这些算法与自己的算法结合使用,可以构建复杂的程序和应用程序。

开发工具

MATLAB 内置的各种工具可以实现高效的算法开发,包括:

  • 命令行窗口 - 能够以交互的方式输入数据,执行命令和程序,以及显示结果
  • MATLAB 编辑器 - 提供编辑和调试功能,如设置断点及逐步调试各行代码
  • 代码分析器 - 自动检查代码是否有问题,并提出修改建议,以最大限度地发挥性能以及可维护性
  • MATLAB 事件探查器 – 衡量 MATLAB 程序的性能,并确定需要修改加以改进的代码范围

其他工具可以对代码和数据文件进行比较,并提供显示文件相关性、注释提示和代码涵盖范围的报告。

在调试模式下运行以便诊断问题的 MATLAB 程序。
在调试模式下运行以便诊断问题的 MATLAB 程序。

与其他语言和应用程序集成

MATLAB 应用程序可以与其他语言编写的应用程序集成。在 MATLAB 中,可以直接调用以 C、C++、Java 和 .NET 编写的代码。使用 MATLAB 引擎库,可从 C、C++ 或 Fortran 应用程序调用 MATLAB 代码。

性能

MATLAB 采用处理器优化库,可以快速执行矩阵运算和向量运算。对于通用的标量计算,MATLAB 使用其即时 (JIT) 编译技术,提供了可与传统编程语言相媲美的执行速度。

为了充分利用多核和多处理器计算机,MATLAB 提供了众多的多线程线性代数和数值函数。这些函数可在单个 MATLAB 会话中自动执行多个计算线程,从而得以在多核计算机上提高执行速度。

通过附加的并行计算产品,可以充分利用多核台式机和其他的高性能计算资源,如 GPU 和群集。这些产品可提供高级构造,只需稍加改动 MATLAB 代码即可实现应用程序的并行化。

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