1.5　MATLAB数据类型

MATLAB R2016a定义了多种基本的数据类型，常见的有整型、浮点型、字符型和逻辑型等。MATLAB内部的任何数据类型，都是按照数组（矩阵）的形式进行存储和运算。

整型数包括符号数和无符号数，浮点数包括单精度型和双精度型。MATLAB R2016默认将所有数值都按照双精度浮点数类型存储和操作，可以使用类型转换函数将不同数据类型相互转换。

1.5.1　常量和变量

1．特殊常量

MATLAB有些固定的变量，称为特殊常量。这些特殊常量具有特定的意义，用户在定义变量名时应避免使用。表1-4给出了MATLAB的常用特殊常量。

例如：

在MATLAB语言中，需要知道程序或者代码的运行时间，可以使用计时函数tic/toc和etime两种方法实现。

（1）tic/toc方法：tic在程序代码开始时启动计时器；toc放在程序代码的最后，用于终止计时器，并返回计时时间即程序运行时间。

例如：

（2）etime方法使用etime函数来获取程序运行时间，函数命令格式为

其中，t2和t1可以使用clock函数获得，例如：

2．变量

变量是其值可以改变的量，是数值计算的基本单元。与其他高级语言不同，MATLAB变量使用无须事先定义和声明，也不需要指定变量的数据类型。MATLAB语言可以自动根据变量值或对变量操作来识别变量类型。在变量赋值过程中，MATLAB语言自动使用新值替换旧值，用新值类型替换旧值类型。

MATLAB语言变量的命名应遵循下面的规则。

（1）变量名由字母、数字和下画线组成，且第一个字符为字母，不能有空格和标点符号。例如，1a、a 1、_a、a%、b﹣1和变量a都是不合法的变量名。

（2）变量名区分大小写。例如，P1Q、p1q、P1q和p1Q是4个不同的变量。

（3）变量名的长度上限为63个字符，第63个字符后面的字符被忽略。

（4）关键字或者系统的函数名不能作为变量，如if、while、for、function和who等。

需要指出，在MATLAB R2016a中，函数名和文件名都要遵循变量名的命名规则。

1.5.2　整数和浮点数

1．整数

MATLAB R2016a提供8种常见的整数类型，可以使用类型转换函数将各种整数类型强制互相转换。表1-5给出了MATLAB各种整数类型的取值范围和类型转换函数。

2．浮点数

在MATLAB R2016a中，浮点数包括单精度型（single）和双精度型（double）。MATLAB默认的数据类型是双精度型。单精度型的取值范围是﹣3.4028×10³⁸~3.4028×10³⁸；双精度型的取值范围是﹣1.7977×10³⁰⁸~1.7977×10³⁰⁸，浮点数类型可以用类型转换函数single（）和double（）互相转换。

例如，按照如下方式在命令空间操作类型转换函数。

工作空间窗口如图1-17所示，该窗口直观显示了各种整数类型的值、大小、字节以及数据类型。

1.5.3　复数

MATLAB用特殊变量i或j表示虚数的单位。MATLAB中复数运算可以直接进行。复数z可以通过以下几种方式产生。

（1）z=a＋b∗i或者z=a＋b∗j，其中a为实部，b为虚部；

（2）z=a＋bi或者z=a＋bj；

（3）z=r∗exp（i∗thetha），其中r为半径，thetha为相角（以弧度为单位）；

（4）z=complex（a，b）；

（5）z=a＋b∗sqrt（﹣1）。

MATLAB复数运算的常见函数如表1-6所示。

【例1-1】　使用常见复数运算函数实现复数的创建和运算。