Question

有人可以向我解释@（函数句柄）运算符的含义以及使用它的原因吗？

Answer 1

MATLAB中的function handle operator基本上类似于指向函数特定实例的指针。其他一些答案已经讨论了它的一些用途，但是我将在这里添加另一个用途，我经常使用它：保持对不再“在范围内”的函数的访问。

例如，以下函数初始化值count，然后将函数句柄返回到嵌套函数increment：

function fHandle = start_counting(count)

  disp(count);
  fHandle = @increment;

  function increment
    count = count+1;
    disp(count);
  end

end

由于函数increment是nested function，因此它只能在函数start_counting中使用（即start_counting的工作空间是其“范围”）。但是，通过返回函数increment的句柄，我仍然可以在start_counting之外使用它，它仍然可以访问start_counting工作空间中的变量！这让我可以这样做：

>> fh = start_counting(3);  % Initialize count to 3 and return handle
     3

>> fh();  % Invoke increment function using its handle
     4

>> fh();
     5

注意即使我们不在函数start_counting之内，我们也可以继续增加计数。但是，通过使用不同的数字再次调用start_counting并将函数句柄存储在另一个变量中，您可以做一些更有趣的事情：

>> fh2 = start_counting(-4);
    -4

>> fh2();
    -3

>> fh2();
    -2

>> fh();  % Invoke the first handle to increment
     6

>> fh2();  % Invoke the second handle to increment
    -1

请注意，这两个不同的计数器独立运行。函数处理fh和fh2指向函数increment的不同实例，其中不同的工作空间包含count的唯一值。

除了上述内容之外，将函数句柄与嵌套函数结合使用还可以帮助简化GUI设计，正如我在this other SO post中所说明的那样。

Answer 2

函数句柄是matlab中非常强大的工具。一个好的开始是阅读在线帮助，这将为您提供远远超出我的能力。在命令提示符下，键入

doc function_handle

函数句柄是在一行中创建函数的简单方法。例如，假设我希望数值积分函数sin（k * x），其中k具有一些固定的外部值。我可以使用内联函数，但函数句柄更整洁。定义一个函数

k = 2;
fofx = @(x) sin(x*k);

看到我现在可以在命令行评估函数fofx。 MATLAB知道k是什么，所以我们现在可以将fofx用作函数。

fofx(0.3)
ans =
         0.564642473395035

事实上，我们可以将fofx作为变量有效传递。例如，让我们调用quad来进行数值积分。我会选择[0，pi / 2]的间隔。

quad(fofx,0,pi/2)
ans =
         0.999999998199215

如您所见，quad进行了数值积分。（顺便说一下，内联函数至少会有一个较慢的顺序，而且不太容易使用。）

x = linspace(0,pi,1000);
tic,y = fofx(x);toc
Elapsed time is 0.000493 seconds.

通过比较，尝试内联函数。

finline = inline('sin(x*k)','x','k');
tic,y = finline(x,2);toc
Elapsed time is 0.002546 seconds.

关于函数句柄的一个巧妙之处是你可以动态定义它。在[0,2 * pi]区间内最小化函数cos（x）？

xmin = fminbnd(@(x) cos(x),0,2*pi)
xmin =
          3.14159265358979

MATLAB中的函数句柄有许多其他用途。我这里只是表面上看了。

Answer 3

免责声明：代码未经过测试......

函数句柄操作符允许您创建对函数的引用并像其他任何变量一样传递它：

% function to add two numbers
function total = add(first, second) 
    total = first + second;
end

% this variable now points to the add function
operation = @add;

一旦你有了一个函数句柄，就可以像常规函数一样调用它：

operation(10, 20); % returns 30

函数句柄的一个好处是你可以像其他任何数据一样传递它们，这样你就可以编写对其他函数起作用的函数。这通常可以让您轻松地分离出业务逻辑：

% prints hello
function sayHello 
    disp('hello world!');
end

% does something five times
function doFiveTimes(thingToDo) 
    for idx = 1 : 5 
        thingToDo();
    end
end

% now I can say hello five times easily:
doFiveTimes(@sayHello);

% if there's something else I want to do five times, I don't have to write
% the five times logic again, only the operation itself:
function sayCheese 
    disp('Cheese');
end
doFiveTimes(@sayCheese);

% I don't even need to explicitly declare a function - this is an 
% anonymous function:
doFiveTimes(@() disp('do something else'));

Matlab documentation对Matlab语法有更详尽的描述，并描述了图形回调等函数句柄的其他用途。

什么是函数句柄以及它如何有用？

3 个答案: