在matlab中使用结构-结构（struct）数组【转】

如果要在MALTAB中实现更复杂的编程，则不能使用结构类型. 并且在Matlab中实现结构比在C中实现更方便.

4. 3.1创建结构数组

Matlab提供了两种定义结构的方法: 直接应用和使用struct函数.

1. 使用直接引用来定义结构

就像创建数字数组，创建新的struct对象一样，不需要事先声明，可以直接引用它，并且可以动态扩展它. 例如，创建一个复杂变量x:

x.real = 0;％创建一个名为real的字段，并将0分配给该字段

x.imag = 0％为x创建一个新的字段imag，并将0分配给该字段

x =

真实: 0

imag: 0

然后可以将其动态扩展为数组:

x（2）.real = 0;％将x扩展为1×2结构数组

x（2）.imag = 0;

在必要时，您还可以动态扩展数组的字段，例如增加字段比例:

x（1）.scale = 0;

这样，所有x都添加了一个scale字段，而除x（1）以外的其他变量的scale字段为空:

x（1）％查看结构数组第一个元素的每个字段的内容

ans =

真实: 0

imag: 0

比例: 0

x（2）％查看结构数组第二个元素的每个字段的内容，请注意未分配的字段为空

ans =

真实: 0

imag: 0

规模: []

应注意，x的实数字段，图像字段和标度字段不一定是单个数据元素，它们可以是任何数据类型，并且可以是向量，数组，矩阵，甚至其他结构变量或单元格数组，以及不同的字段数据类型不必相同. 例如:

清除x; x.real = [1 2 3 4 5]; x.imag =个（10,10）;

数组中不同元素的相同字段的数据类型不必相同:

x（2）.real ='123';

x（2）.imag = rand（5,1）;

您甚至可以通过引用数组字段来定义结构数据类型的字段:

x（3）.real = x（1）; x（3）.imag = 3; x（3）

ans =

真实: [1x1结构]

imag: 3

看一个实际的例子，以熟悉直接引用的定义和显示结构.

【示例4.3.1-1】温室数据的创建和显示（包括温室名称，容量，温度，湿度等）.

（1）直接为域分配方法生成结构变量

green_house.name ='否. 1个温室';％创建一个温室名称字段

green_house.volume ='2000立方米';％创建一个温室容量字段

green_house.parameter.temperature = [31.2 30.4 31.6 28.7％创建温室温度场

29.7 31.1 30.9 29.6];

green_house.parameter. 湿度= [62.1 59.5 57.7 61.5; ％创建温室湿度场

62.0 61.9 59.2 57.5];

（2）显示结构变量的内容

green_house％显示结构变量结构

green_house =

名称: '否. 1个温室”

体积: “ 2000立方米”

参数: [1x1结构]

green_house.parameter％使用字段功能符号. 在指定的字段（参数）中显示内容

ans =

温度: [2x4倍]

湿度: [2x4倍]

green_house.parameter.temperature％显示温度字段中的内容

ans =

31.2000 30.4000 31.6000 28.7000

29.7000 31.1000 30.9000 29.6000

[示例4.3.1-2]在上面的示例的基础上，创建一个结构数组以保存温室组的数据.

green_house（2,3）.name ='第六温室';％产生2×3结构数组

green_house％显示了结构数组的结构

green_house =

具有字段的2x3结构数组:

名称

音量

参数

green_house（2,3）％显示结构数组元素的结构

ans =

名称: “第六温室”

音量: []

参数: []

2. 使用struct函数创建结构

您还可以使用struct函数创建结构. 此函数将其他形式的数据生成或转换为结构数组.

struct的格式为:

s = sturct（'field1'，values1，'field2'，values2，...）;

此函数将生成具有指定字段名称和相应数据的结构数组. 其中包含的数据value1，value2等必须是维数相同的数据，并且数据存储位置字段与其他结构位置一一对应. 单元格数组用于分配struct. 数组values1，values2等可以是单元格数组，标量单元格单位或单个值. 每个值的数据都分配给相应的字段字段.

当valuesx是单元格数组时，生成的结构数组的尺寸与单元格数组的尺寸相同. 当单元不包括在数据中时，所得结构数组的尺寸为1×1. 例如:

s = struct（'type'，{'big'，'little'}，'color'，{'blue'，'red'}，'x'，{3,4}）

s =

具有字段的1x2结构数组:

类型

颜色

x

获取尺寸为1×2的结构数组s，其中包含3个类型，颜色和x字段. 这是因为{'big'，'little'}，{'blue'，'red'}和{3,4}在struct函数中都是1×2单元格数组，您可以看到这两个数据分量是对于:

s（1,1）

ans =

类型: “大”

颜色: “蓝色”

x: 3

s（1,2）

ans =

类型: “小”

颜色: “红色”

x: 4

相应地，如果struct函数以以下形式编写:

s = struct（'type'，{'big';'little'}，'color'，{'blue';'red'}，'x'，{3; 4}）

s =

具有字段的2x1结构数组:

类型

颜色

x

您将获得2×1结构数组.

以下是使用struct构造结构数组的具体示例.

【例4.3.1-3】使用函数struct建立温室群.

（1）结构预构建空结构数组的方法之一

a = cell（2,3）;％创建2×3单元格数组

green_house_1 = struct（'name'，a结构体，'volume'，a，'parameter'，a（1,2））

green_house_1 =

具有字段的2x3结构数组:

名称

音量

参数

（2）结构预构建空结构数组的第二种方法

green_house_2 = struct（'name'，a，'volume'，[]，'parameter'，[]）

green_house_2 =

具有字段的2x3结构数组:

名称

音量

参数

（3）结构预建空结构数组的第三种方法

green_hopuse_3（2,3）= struct（'name'，[]，'volume'，[]，'parameter'，[]）

green_hopuse_3 =

具有字段的2x3结构数组:

名称

音量

参数

（4）结构的第四种创建结构数组的方法

a1 = {'Room 6'}; a2 = {'3200立方米'};

green_house_4​​（2,3）= struct（'name'，a1，'volume'，a2，'parameter'，[]）;

T6 = [31.2,30.4,31.6,28.7; 29.7,31.1,30.9,29.6]; green_house_4​​（2,3）.parameter.temperature = T6;

green_house_4​​

ans =

具有字段的2x3结构数组:

名称

音量

参数

4. 3.2结构数组的操作

MATLAB中没有很多函数专用于结构数组的操作. 您可以通过帮助数据类型获取数据类型列表. 您可以看到结构数据类型的相关功能，主要显示在表4.3.1中.

表4.3.1结构数组的运算功能

功能名称功能说明功能名称功能说明

deal将输入处理为输出字段名，以获取结构的字段名

getfield获取结构rmfield中指定字段的值，删除结构的字段（不是字段内容）

setfield设置在结构数组struct中指定的字段的值，创建一个结构数组

将struct2cell结构数组转换为单元格数组isfield以确定该字段是否存在

isstruct确定变量是否为结构类型

以下是一些具体示例，以说明如何对结构数组进行操作.

[示例4.3.2-1]该示例的目的: 首先，演示函数fieldnames，getfield，setfield的用法；其次，让读者感受到结构数组对应用程序工具包的影响；第三，演示将“对象”的结构函数转换为结构化应用程序的示例在此示例中，为了获得钻取结构，借助Toolboxcontrol工具箱中的tf函数，输入LTI线性时不变2首先生成由传递函数描述的2输出系统.

（1）产生2输入2输出系统的传递函数矩阵“对象”

Stf = tf（{3,2; [4 1]，1}，{[1 3 2]，[1 1 1]; [1 2 2 1]，[1 0]}）

将功能从输入1传输到输出...

3

#1: -------------

s ^ 2 + 3 s + 2

4 s + 1

#2: ---------------------

s ^ 3 + 2 s ^ 2 + 2 s + 1

将功能从输入2传输到输出...

2

#1: -----------

s ^ 2 + s + 1

1

#2: -

s

（2）此示例说明了上述LTI对象Stf已转换为结构

SSTF = struct（Stf）％将对象转换为结构并显示结构的组成

SSTF =

num: {2x2单元格}

den: {2x2单元格}

变量: 's

lti: [1x1 lti]

（3）获取结构数组SSTF的域名

FN = fieldnames（SSTF）％获得域名的单元格FN

class（FN）％检查FN的类别

FN =

'num'

'den'

“变量”

'lti'

ans =

单元格

（4）获取SSTF.den（2,1）域的内容

FC = getfield（SSTF，'den'，{2,1}）％等同于FC = SSFT.den（2,1）

FC {1}％大致等于celldisp（FC）

poly2str（FC {1}，'s'），％为了以习惯形式显示多项式

FC =

[1x4双]

ans =

1 2 2 1

ans =

s ^ 3 + 2 s ^ 2 + 2 s + 1

（5）重置SSTF.num（2,1）字段的内容

SSTF.num {2,1}％显示了原始情况

SSTF = setfield（SSTF，'num'，{2,1}，{[1 3 1]}）;％注意使用“花括号”

SSTF.num {2,1}％显示重置后的情况

ans =

0 0 4 1

ans =

1 3 1

[示例4.3.2-2]此示例演示结构数组SSTF的扩展和收缩. （此示例基于示例4.3.2-1的操作. ）

（1）原始结构是“单一结构”

大小（SSTF）

ans =

1 1

（2）扩展表示结构

SSTF（2,2）= struct（tf（1，[11]））％将1 /（s + 1）放入第2行第2列的结构中

大小（SSTF）

SSTF =

具有字段的2x2结构数组:

num

den

变量

lti

ans =

2 2

（3）结构数组收缩的演示: 删除结构数组的第一行

SSTF（1，

{a: 0: 7: 1: 5: 7: 8: d: c: a: 2: c: 0: 5: 2: 2: 7: 3: c: 4} = []％缩小至成为结构

S22n = SSTF（1,2）.num，S22d = SSTF（1,2）.den％提取第二个结构的num字段和den字段的内容

printsys（S22n {1}，S22d {1}）％显示为惯用表达式

SSTF =

具有字段的1x2结构数组:

num

den

变量

lti

S22n =

[1x2 double]

S22d =

[1x2 double]

num / den =

1

-----

s + 1

【示例4.3.2-3】向结构数组添加和删除字段.

（1）创建一个结构数组

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