Matlab系列之程序调试

学完了程序优化，再来个程序调试，关于MATLAB的编程基础我觉得也就差不多可以了，之后应该就是对数组、矩阵进行更加具体的操作，对数学函数进一步的了解等等，之后可以算是对MATLAB的进阶了吧，突然有点期待之后的记录了，不过先把本篇做好记录更重要点。

~Show Time~

程序为何需要调试呢？

不知道你们想过这个问题没有，或者说遇到相关的处理时，有没有将其归类于程序调试。MATLAB程序中的错误包括语法错误和逻辑错误，语法错误是编译器会自动检测的，特别是代码标红处，就是代码对应的位置有红色波浪线的下划线，将鼠标光标移到标红处，可以显示出错误内容的提示，还有一种就是橙色的波浪形下划线，这种代表此处语法正确，但是，其他位置的代码有可能会因此产生错误，所以产生了橙色的下划线用于警示。在编程的时候，注意编译器的提示，可以避免大部分的语法错误，特别是函数名错误或者变量名错误之类的，这些在运行的时候更是直接在窗口提示错误，直接更改后就可重新运行。

以上讲的都是关于语法的错误，修改起来也比较方便，但是逻辑错误就比较麻烦了，调试也会困难很多，因为它的影响因素有点多，有可能是算法本身的问题，也可能是指令使用不当造成的运行结果错误。但是相比于盲目的去更改自我认为的“错误”，使用一些调试的方法去检测并修改错误的代码块，不香吗？

所以开始本篇的正题，讲讲程序调试的方法，通常是有两种方法：直接调试法和利用MATLAB调试工具进行调试。

1、直接调试法

直接调试法比较适用于简单的程序，或者说是简洁的程序，在调试的时候，程序运行中的变量的值是一个很重要的线索，但是在函数调用时只返回最后的输出变量，而不返回中间变量，所以可以采用以下的几种方法将中间变量显示出来进行查看：

1）通过简单的分析，将可能出错的语句后面的分号“;”删掉，使得该行的结果可以直接显示在命令行窗口中，与期望值进行比较。

2）直接使用disp函数显示中间变量的值

3）在程序中合适的位置加keyboard指令，可以使得MATLAB运行到该处的时候，会暂停，直到使用者做出反应，在暂停的时候，命令行窗口原本的“>>”会变成“K>>”，使用者可以查看此时工作区的变量，可以改变变量的值，也可以输入return指定返回程序（用于函数），继续执行。

4）在调试单独的函数时，可以先将函数弄成脚本文件，直接对输入变量赋值，然后运行M文件，这样的话，可以将中间变量都保存在工作区，然后运行完，能够查看全部中间变量的值，从而分析结果，找到错误的位置。

2、工具调试法

刚刚讲到的调试方法对简单的程序比较适用，当程序的规模比较大的时候，就可以使用MATLAB自带的调试工具进行调试，从而提高编程的效率，我的是MATLAB R2019b的版本，调试的工具栏，也就是打开M文件时，显示的编辑器的右边的部分。

注意的调试操作如下：

1）设置或清除断点，可以单击“断点”按钮，然后进行相应的操作，也可以直接单击需要设置断点的位置的左侧行号旁边的“-”，然后会出现一个红色的圆点，再次点击就可以删除该断点。

2）设置或修改条件断点，条件断点是一种特殊的断点，只有当满足了指定的条件时，程序执行到此处就会暂停，但是条件不满足，程序就会继续运行，就比如if-else-end的语句，如果满足if的条件，就会进入if下的代码区，如果此区域有断点，就会在断点处停下，如果不满足就跳过，因此if下代码区的断点就不会影响程序的运行。

3）启用或禁用当前行的断点，如果当前行不存在断点，则设置当前行为断点；如果当前行为断电，就改变当前的断点的状态为禁用状态，这个时候的断点会有个叉叉在红色圆圈上，在调试的时候，被禁用的断点将会被忽略。

此外，在调试的时候，变量的值因为是找错误的重要线索，所以需要知道调试过程中，查看变量值的方法：

（1）在编辑器中，将鼠标光标移到待查看的变量上，然后此处就会显示该变量的值。

（2）在工作区查看该变量的值。

（3）在命令行窗口输入该变量的名称，然后其值就会打印到窗口中。

总之，在实际编程的时候，根据不同的情况，有针对性的使用这些功能，可以很大的提高调试效率以及编程效率。