6.2 自訂函數之型式

在MATLAB中，可以輕而易舉地定義自己需要之函數，這點大大增強MATLAB之應用能力。一個自定的函數為一個M-檔案，其儲存名稱須與函數名稱相同，格式如下：

function [輸出變數]=Name_of_function(輸入參數)

函數的名稱需以英文字母開頭，中間可為數字或底線，但其間不能有+,-,*,/等字眼。函數名稱長度依一般檔案名稱之規定，但最多僅認定63個字，不過長度如此長也不盡實際。且其名稱不要與現有MATLAB內定的相同，通常可用isvarname這個函數先檢查。輸出及輸入參數可為多個，亦可為矩陣，但輸入參數必須用一般括號括起來，而輸出參數若僅有一項輸出，則不必用任何括號，若有兩項以上，則需用中括號括起來。下面為一個簡單的例子：

function y = freebody(time)
% calculation of height with respect to time
% time: the elapsed time in seconds
%    y:the depth of falling, cm
% Example:  yy=freebody(1:20)
y =1/2*980*time.*time;％y=(1/2)gt^2

這是一個計算自由落體的例子。freebody為函數之名稱，time為其輸入變數，可為矩陣或向量。這個函數以time=[0:4:20]，即time=[0 4 8 12 16 20]代入，執行如下：

>> yy=freebody(0:4:20)

  yy =

0        7840       31360       70560      125440      196000

特別注意的是四秒時，自由落體將降至78.4m；若為4.5秒時，約達100m。９１１時紐約世貿大樓幾乎是以這個自由落體的速度塌下來，沒有任何阻檔，所以一直是個謎。在函數內容中，其說明行之前以%開頭，其後面的資料程式即認為是說明，不加執行。依照慣例，函數除第一行外，其最開始不包括空行的幾行為說明行，但每行前面需加%符號。這個說明行主要在敘述該函數之功能及使用方法。當你使用help freebody查詢這個自設的函數指令時，會出現在其說明之內容。例如：

>> help freebody
 time: the elapsed time in seconds
    y:the depth of falling, cm
 Example:  yy=freebody(1:20)

程式本體則包括其他函數呼叫、程式結構流程及交談式輸出入、計算、設定指令、註解及空行等。註解可佔全行，亦可在敘述指令之前後。但其前面均需加上%。MATLAB發現有%存在時，其後面之敘述均視為註解。若說明行不需佔有全行，則亦可在指令後加%後，隨時作進一步的說明，其情況如下：

　　　y =1/2*980*time.*time; ％y=(1/2)gt^2

若有多行的註解行，但不想每行使用%為開頭時，可以在註解之前後行加上%{及%}，這兩個符號必須單獨佔行。此外，MATLAB亦不處理空行，所以為使程式容易閱讀，可以加空行。但在程式開頭的第一次空行會中斷help指令所顯示的內容。

函數中所用之變數若不在函數之參數行列出，則應屬區域性變數。若要成為整體性變數則需要特別宣告(如global x y)。下面為兩連桿相接之位置的計算，在此自訂函數two_vectors中，其輸入項為r₁,r₂,θ₁,θ₂，輸出為結果點Ｂ之位置(x, y)。程式中，另有自創變數d2r,　th1,　th2等，這些均為區域性變數，故在運算結束跳離函數之後，這些變數將與函數外之參數無關。

function [x,y] = two_vectors(r1,r2,theta1,theta2)
% Find the resultant position of two vectors
% r1,r2: lengths of the two vectors, cm
% theta1, theat2: horizontal angles of r1 & r2, deg.
%  x,y:coordinates of the tip position.cm
% Example:  [xx,yy]=two_vectors(5,8,30,60)
d2r=pi/180;
th1=theta1*d2r;th2=theta2*d2r;
x =r1.*cos(th1)+r2.*cos(th2);
y =r1.*sin(th1)+r2.*sin(th2);

上項例子設兩桿之長度為5cm及8cm，對應水平角為20及50度，則經執行指令之結果如下：

>> [xx,yy]=two_vectors(5,8,20,50)
xx =    9.8408
yy =    7.8385