[Matlab]结构体(Struct)

要在MALTAB中实现比较复杂的编程，就不能不用struct类型。而且在MATLAB中实现struct比C中更为方便。

 

1.     结构数组的创建

        MATLAB提供了两种定义结构的方式：直接应用和使用struct函数。

a)     使用直接引用方式定义结构

与建立数值型数组一样，建立新struct对象不需要事先申明，可以直接引用，而且可以动态扩充。比如建立一个复数变量x：

x.real = 0; % 创建字段名为real，并为该字段赋值为0

x.imag = 0 % 为x创建一个新的字段imag，并为该字段赋值为0

x =

       real: 0

       imag: 0

然后可以将其动态扩充为数组：

x(2).real = 0; % 将x扩充为1×2的结构数组

x(2).imag = 0;

在任何需要的时候，也可以为数组动态扩充字段，如增加字段scale：

x(1).scale = 0;

这样，所有x都增加了一个scale字段，而x(1)之外的其他变量的scale字段为空：

x(1) % 查看结构数组的第一个元素的各个字段的内容

ans =

              real: 0

              imag: 0

              scale: 0

 

x(2) % 查看结构数组的第二个元素的各个字段的内容，注意没有赋值的字段为空

ans =

              real: 0

              imag: 0

              scale: []

 

应该注意的是，x的real、imag、scale字段不一定是单个数据元素，它们可以是任意数据类型，可以是向量、数组、矩阵甚至是其他结构变量或元胞数组，而且不同字段之间其数据类型不需要相同。例如：

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

 

数组中不同元素的同一字段的数据类型也不要求一样：

x(2).real = '123';

x(2).imag = rand(5,1);

 

甚至还可以通过引用数组字段来定义结构数据类型的某字段：

x(3).real = x(1); x(3).imag = 3;

x(3)

ans =

       real: [1x1 struct]

       imag: 3

b)     使用struct函数创建结构

使用struct函数也可以创建结构，该函数产生或把其他形式的数据转换为结构数组。

struct的使用格式为：

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

该函数将生成一个具有指定字段名和相应数据的结构数组，其包含的数据values1、values2等必须为具有相同维数的数据，数据的存放位置与其他结构位置一一对应的。

 

对于struct的赋值用到了元胞数组。数组values1、values2等可以是元胞数组、标量元胞单元或者单个数值。每个values的数据被赋值给相应的field字段。

当valuesX为元胞数组的时候，生成的结构数组的维数与元胞数组的维数相同。而在数据中不包含元胞的时候，得到的结构数组的维数是1×1的。例如：

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

s =

1x2 struct array with fields:

type

color

x

得到维数为1×2的结构数组s，包含了type、color和x共3个字段。这是因为在struct函数中{'big','little'}、{'blue','red'}和{3,4}都是1×2的元胞数组，可以看到两个数据成分分别为：

s(1,1)

ans =

type: 'big'

color: 'blue'

x: 3

s(1,2)

ans =

type: 'little'

color: 'red'

x: 4

 

相应的，如果将struct函数写成下面的形式：

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

s =

2x1 struct array with fields:

type

color

x

则会得到一个2×1的结构数组。

 

2.     结构数组的操作

MATLAB中专门用于对结构数组的操作的函数并不多，通过help datatypes获取数据类型列表，可以看到其中的结构数据类型的有关的函数，主要如下表所示。

 

表4.3.1 结构数组的操作函数

函数名

功能描述

函数名

功能描述

deal

把输入处理成输出

Fieldnames

获取结构的字段名

getfield

获取结构中指定字段的值

Rmfield

删除结构的字段(不是字段内容)

setfield

设置结构数组中指定的字段的值

Struct

创建结构数组

struct2cell

结构数组转化成元胞数组

Isfield

判断是否存在该字段

isstruct

判断某变量是否是结构类型

 

 

以上归纳总结的完整版带应用实例的Pdf版本在这里。