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1 入门1.1 如何把面条抽象成Class1.2 文件类2 基于MATLAB的面向对象编程入门2.1 如何定义一个类（Class）2.2 创建一个对象2.3 类的属性2.3.1 如何访问对象的属性2.3.2 默认属性值2.4 类的方法2.4.1 定义类的方法2.4.2 调用类的方法2.5 类的构造函数2.6 类的继承多态（Polymorphism）2.7 类之间的基本关系：继承、组合和聚集2.8 Handle类的set和get方法2.9 类的属性和方法的访问权限2.10 clear classes2.11 对象根据类定义的改变自动更新

1 入门

1.1 如何把面条抽象成Class

以面条为例。

classdef Noodle < handlepropertiestypestateendmethodsfunction boil(obj)obj.state = 'done';endendend

其中Noodle是类的名称，type和state是类的property，类的属性，也可以称作成员变量。

将其类定义的保存名为Noodle.m，与类同名。

调用类的方法

noodle = Noodle(); %调用构造函数的创建对象obj。noodle.boil(); %调用成员方法boil，noodle属性改变。

1.2 文件类

classdef FileClass < handlepropertiesnamepathformatdatafIDendmethodsfunction obj = FileClass(name,path)obj.name = name;obj.path = path;obj.open();obj.read();endfunction open(obj)fullpath = strcat(obj.path,filesep,obj.name);obj.fID = fopen(fullpath);endfunction read(obj)obj.data = textscan(obj.fID,'%s %s %s'); %假定数据文件为两列endfunction delete(obj)fclose(obj.fID);disp('file closed');endendend

所有的属性和操作均为public,可以直接访问文件的数据属性。

fileobj = FileClass(filename,path);a = fileobj.data;%赋值给a

面向对象编程的优点：

将一个复杂的大问题分解为一个个小的模块。通过组合和信息传递完成相应的任务。通过继承实现代码复用修改和添加模块不影响其他模块

2 基于MATLAB的面向对象编程入门

2.1 如何定义一个类（Class）

MATLAB可以通过whos检查变量所属的类。

用户可以设计自己的类。

classdef Point2D<handleproperties %属性%...endmethods %方法%...endend

MATLAB的所有Class均以classdef开始classdef后紧跟类名，<handle 是MATLAB的抽象类，做父类

如简单的二维点类定义如下

classdef Point2D<handleproperties %属性xy%...endmethods %方法function obj = Point2D(x0,y0)%...obj.x = x0;obj.y = y0;endfunction normalize(obj)r = sqrt(obj.x^2+obj.y^2);obj.x =obj.x/r;obj.y =obj.y/r;endendend

表示二维坐标轴上的点，具有x,y坐标属性作为其属性，

methods定义了两个方法，一个是*（Constructor）构造方法* ；一个是其他的使用函数。其类的成员方法和普通函数区别不大。

2.2 创建一个对象

p1 = Point2D(1.2,1.0);p2 = Point2D(2.0,5.0);

属性可以是double标量，矩阵甚至是GUI对象。

2.3 类的属性

2.3.1 如何访问对象的属性

p1 = Point2D(1.2,1.0);p1.xp1.x = 10;p1.x

通过Dot运算符实现

2.3.2 默认属性值

classdef Point2D<handleproperties %属性x = 0.2;y = 0.3;%...end

支持MATLAB表达式，最好使用固定值。也可以在Constructor中对成员变量进行初始化。

同时是属性可以实现一些特定属性。

常量（Constant）

properties（Constant）不可修改。非独立属性

classdef Point2D<handleproperties %属性x = 0.2;y = 0.3;r%受x和y属性的影响。endmethods %方法function obj = Point2D(x0,y0)%...obj.x = x0;obj.y = y0;obj.r = sqrt(obj.x^2+obj.y^2);endfunction normalize(obj)obj.x =obj.x/obj.r;obj.y =obj.y/obj.r;endendend

可以声明成dependent（非独立）属性，其值可以动态改变

classdef Point2D<handleproperties %属性x = 0.2;y = 0.3;endproperties(Dependent)rendmethods %方法function obj = Point2D(x0,y0)%...obj.x = x0;obj.y = y0;endfunction r = get.r(obj) %计算公式需要放在get方法中。r = sqrt(obj.x^2+obj.y^2);endfunction normalize(obj)obj.x =obj.x/obj.r;obj.y =obj.y/obj.r;endendend

隐藏属性

properties(Hidden)

查看对象信息，不被显示。

同理可以在成员方法中使用。

2.4 类的方法

2.4.1 定义类的方法

function作为关键词。

方法较多，可以将方法单独放一个文件。

但需要创建一个独立文件夹

2.4.2 调用类的方法

点调用和函数调用形式：

obj.memberFunction(arg1,arg2) 等价于 memberFunction(obj,arg1,arg2)

最好使用点调用。

方法的签名

obj必须作为方法的参数，是其对所有对象均能作用，同时作为在MATLAB中唯一性方法的签名（signature），不同类下的同一命名的函数可以同时使用。

2.5 类的构造函数

一个类仅有一个构造函数（Constructor）。

其函数有且只能有一个返回值，且必须是新的对象。

构造函数中可以给属性赋值。

通过nargin使构造函数接收不同参数的输入。

默认构造函数（Default Constructor：不带任何参数的构造函数。

不创建构造函数，MATLAB会给一个默认值。不接受任何参数。

2.6 类的继承

继承是OOP中最重要的概念之一。

假设两个独立的类，二维点和三维点的类。

分别定义如下

-二维点类定义

classdef Point2D<handleproperties %属性x y endmethods %方法function obj = Point2D(x0,y0)obj.x = x0;obj.y = y0;endfunction print(obj)disp(['x = ',num2str(obj.x)]);disp(['y = ',num2str(obj.y)]);endendend

三维点类定义

classdef Point3D<handleproperties %属性x y zendmethods %方法function obj = Point3D(x0,y0,z0)obj.x = x0;obj.y = y0;obj.z = z0;endfunction print(obj)disp(['x = ',num2str(obj.x)]);disp(['y = ',num2str(obj.y)]);disp(['z = ',num2str(obj.z)]);endendend

重新定义三维点类，代码重复率较高，冗余，构造函数也相似，print函数也相似。

故可以从二维点类继承到三维点类。

通过继承方式从二维点类创建三维点类。

classdef Point3D<Point2Dproperties %属性zendmethods %方法function obj = Point3D(x0,y0,z0)obj = obj@Point2D(x0,y0);obj.z = z0;endfunction print(obj)print@Point2D(obj);disp(['z = ',num2str(obj.z)]);endendend

其中Point2D为父类（Parent Class）Point3D为子类。

p3 = Point3D();isa(p3,'Point2D')

值为1，因为三维点是二维点的一种。

子类的构造函数需要先调用父类的Constructor。

-子类中如何调用父类同名方法

相同函数foo,子类对父类的方法进行了扩展。

多态（Polymorphism）

同样的方法被不同的对象调用产生不同的形态。如上三维点类和二维点类的print函数。

2.7 类之间的基本关系：继承、组合和聚集

B可不可以继承A，要看其是否拥有A的属性和方法。例：企鹅和鸟的类区别。类的组合（Composition）：多个类的组合，而不是多个类的多重继承。

classdef Head<handlepropertieseyenosemouthearendmethodsfunction obj = Head()obj.eye = Eye();obj.nose = Nose();obj.mouth = Mouth();obj.ear = Ear();endendend%避免使用如下 多重继承classdef Head<Eye&Nose&Mouth&Ear%..end

组合的聚集关系（Aggregation）

2.8 Handle类的set和get方法

set方法给对象属性赋值

classdef A < handlepropertiesaendmethodsfunction set.a(obj,val)if val > 0obj.a = val;elseerror('a must be positive');endendendend

在命令行给a负值，则会报错

>> obj = A();>> obj.a = -10错误使用 A/set.a (line 10)a must be positive

外部赋值，会调用set函数 ；内部则不会，但在properties部分设置默认值时需要验证set的有效性。

一个属性的set方法尽量不要访问其他属性，（Order Dependency），若需要则将其属性设置为Dependent。

get方法

function val = get.b(obj)val = obj.b;disp('getter called');end

将程序变得向后兼容。

% % classdef Record < handle% %properties% % date% %end% % end% 将其名字改的更有意义% 改为timeStampclassdef Record< handleproperties(Dependent,Hidden)dateendpropertiestimeStamp %新属性endmethodsfunction set.date(obj,val)obj.timeStamp = val;endfunction val = get.date(obj)val = obj.timeStamp;endendend

在不修改外部程序情况下实现对新类的定义 。

但set和get方法耗时较长，避免如下的无意义的set和get 定义

classdef A < handlepropertiesvarendmethodsfunction set.var(obj,var)obj.var = var;endfunction var = get.var(obj)var = obj.var;endendend

2.9 类的属性和方法的访问权限

public，protected，private

控制类公开的内容，避免不必要内容。

根据关键词“Access= private，protected，public”进行声明属性和方法的可访问性。private

表示仅该类的成员方法可以访问此数据。protected

表示仅该类和其子类可以访问此数据public

均可见

属性的访问权限可以细分为SetAccess和GetAccess

问题：私有成员数据子类不可见，是不能继承？

举例：访问权限设置-银行账户

更加细化的控制访问权限

通过Access中指定类名实现。

(Account = {?BankManager})

类似与C++的friend关键词，但此仅针对一个属性或方法进行实现。

2.10 clear classes

clear obj

清除对象clear classes

2.11 对象根据类定义的改变自动更新

不需要clear classes

Rb版之后

《MATLAB面向对象编程-从入门到设计模式(第2版)》