如何调试Matlab代码

世界上到处都有错误发生。在编程中，这些错误可能是由于写了软件不理解的代码或打错字而造成的。

当你尝试运行一个有错误的程序时，它可能会失败或给出意想不到的结果。

软件可能无法运行，因为它不理解代码。另外，由于对代码的误解，它也可能给出意想不到的结果。这些错误也被称为bug。

分析代码以识别和消除错误的过程被称为调试。

调试可能是紧张而累人的。此外，Matlab的错误声明可能很难理解。

目标

本文将讨论如何发现和纠正Matlab代码中的错误。我们还将研究如何使用Matlab的内置调试器来调试代码。

前提条件

要继续学习，你需要具备以下条件。

• 安装了[Matlab]。
• 对[Matlab]有一个基本的了解。

Matlab中的错误类型

Matlab能够检测到错误。由于错误的存在，程序停止运行或给出错误的结果。

在使用Matlab时，可能出现的三种主要错误类型是。

1. 语法错误
2. 逻辑错误
3. 运行时错误

1.语法错误

语法是定义程序中各种符号的含义的规则。它告诉计算机如何阅读和翻译多种代码。每种编程语言都有其语法。

当程序员在编码时使用了错误的语法或打错了字，就会发生语法错误。一个例子是输入plog ，而不是plot 。

幸运的是，Matlab可以显示这些错误。它可以指出开发者的错误的具体位置或位置。

让我们来看一个错误的例子，看看Matlab是如何提高标志来显示它的。

fprintf(today is my birthday)

当我们运行这段代码时，执行会停止，Matlab会升起一个标志来显示有一个错误。

输出。

在上面的例子中，程序员可能忘记在代码中添加一些符号。因此，代码的执行被停止，Matlab定位到了错误的位置。

语法错误也可能由于变量拼写错误而发生。

例如，你可以定义一个变量，但在使用它时却拼错了，如下图所示。

temp = 15;
newtemp = tem + 3

当我们执行上面的代码时，会得到以下结果。

一般来说，在Matlab中造成语法错误的原因有很多。随着你继续学习Matlab，你会学到各种语法错误以及如何发现和纠正它们。

2.逻辑错误

当程序的逻辑出现问题时就会发生逻辑错误。尽管逻辑错误不会导致程序崩溃，但它们会导致错误或意外的结果。因此，这些错误可能很难被发现。

此外，由于代码运行并提供输出，没有错误标志被提出来帮助识别错误。这可能会让人感到沮丧，尤其是在你不知道如何调试的时候。

例子。

%print odd numbers from 1 to 10
for i = 1:10
if rem(i,2) == 0
disp(i)
end
end

在上面的例子中，程序应该显示奇数。然而，结果却与我们的预期不同。

输出。

3.运行时错误

运行时错误发生在程序执行过程中。它们可能是由软件或硬件问题引起的。

这些错误应该被修复，因为它们可能导致关键问题。例如，运行时错误可能会导致整个系统失效。

运行时错误很难检测，因为它涉及到对你的软件的每一个可能的输出进行预测。

预测是测试你的程序的每个可能的行为的过程。它包括评估所有可能的变量、输入和决策路径的组合。

调试Matlab代码

Matlab有一些很好的调试工具，可以帮助你找到代码中的错误。

例如，断点允许开发者在一个特定的位置暂停代码的执行。如果你想让Matlab在执行某一行代码前暂停，你将在那里放置一个断点。

点击Matlab脚本或函数中数字行旁边的破折号来创建一个断点，如下图所示。

如果我们修改了正在调试的脚本或函数，断点就会变成灰色，直到更改被保存。灰色表示断点没有被激活。

如果我们运行上图中的代码，我们会得到。

字母K ，表明有调试器在控制程序，而且已经停止。断点旁边的绿色箭头表示，由于有断点，所以执行停止。这意味着下一行没有被执行。

在Matlab窗口的顶部，我们有各种调试组件，你可以用它们来调试你的代码。

要访问所有这些组件，请点击上图中所示断点的dropdown 按钮。

你会看到以下选项。

让我们来讨论每个选项的功能。clear all,set/clear,enable/disable, 和set 条件的目的在Matlab窗口中解释。

• Step - 这是用来执行当前行的。
• Step in - 它用于获得一个用户定义的函数。它调用该函数，但在该函数的第一行停止。
• Step out - 如果最初使用 选项调用了一个函数，它被用来移动到该函数的下一行。step in
• Continue - 除非遇到另一个断点，否则它会继续执行程序直至完成。
• Quit debugging - 它退出调试模式，不完成当前函数的执行。

调试过程示例

让我们对这个函数进行调试。

function x = rand_int(n,m)

x = randi(n,m);
fprintf('The last element is %d\n', x(n,m))

当我们运行这个Matlab函数时，出现了以下错误。

从上面的错误信息中，我们看到Matlab要求更多的参数。

让我们在第三行放置一个断点并重新运行程序。

我们得到下面的结果。

我们应该在命令窗口中的k 前面加入我们函数的参数。例如，我们将在k 前面加上下面的代码。

rand_int(3,2)

做完这个修正后，点击step ，看看它的效果。

如果我们看一下Matlab的工作区，我们会看到一些有趣的东西。

在工作区中，我们的变量已经被分配了一个值，但是我们得到的矩阵是一个2 x 2 。这并不是我们所期望的。

我们可以在命令窗口中输入whos ，以查看关于我们变量的更多细节。

记住K>> ，就像一个普通的命令窗口一样。开发者可以做任何事情，包括绘图和为变量赋值。唯一不同的是，该窗口属于活动函数，在我们的例子中，是rand_int 。

我们使用size 函数来检查存储在变量x 中的数组的尺寸，这表明它是一个2 x 2 矩阵。

在这一点上，你可以找到错误的源头并进行适当的修改。一旦这样做了，我们就可以用clear all ，然后用quit debugging ，清除所有的断点。

总结

调试在编程中是必不可少的。它被用来避免由于程序中的各种错误而可能出现的问题。

因此，所有的开发人员都必须具备调试技能。此外，他们应该了解一个程序是如何工作的，以及预期的输出。这使调试变得容易，特别是在检查逻辑错误时。