结构(struct)数组要在MALTAB中实现比较复杂的编程，就不能不用struct类型。而且在MATLAB中实现struct比C中更为方便。4. 3.1 结构数组的创建MATLAB提供了两种定义结构的方式：直接应用和使用struct函数。1. 使用直接引用方式定义结构与建立数值型数组一样，建立新struct对象不需要事先申明，可以直接引用，而且可以动态扩充。比如建立一个复数变量x：x.real = 0; % 创建字段名为real，并为该字段赋值为0x.imag = 0 % 为x创建一个新的字段imag，并为该字段赋值为0x =real: 0imag: 0然后可以将旗动态扩充为数组：x(2).real = 0; % 将x扩充为1×2的结构数组x(2).imag = 0;在任何需要的时候，也可以为数组动态扩充字段，如增加字段scale：x(1).scale = 0;这样，所有x都增加了一个scale字段，而x(1)之外的其他变量的scale字段为空：x(1) % 查看结构数组的第一个元素的各个字段的内容ans =real: 0imag: 0scale: 0x(2) % 查看结构数组的第二个元素的各个字段的内容，注意没有赋值的字段为空ans =real: 0imag: 0scale: []应该注意的是，x的real、imag、scale字段不一定是单个数据元素，它们可以是任意数据类型，可以是向量、数组、矩阵甚至是其他结构变量或元胞数组，而且不同字段之间其数据类型不需要相同。例如：clear x; x.real = [1 2 3 4 5]; x.imag = ones(10,10);数组中不同元素的同一字段的数据类型也不要求一样：x(2).real = '123';x(2).imag = rand(5,1);甚至还可以通过引用数组字段来定义结构数据类型的某字段：x(3).real = x(1); x(3).imag = 3; x(3)ans =real: [1x1 struct]imag: 3下面看一个实际的例子来熟悉直接引用方式定义与显示结构。【例4.3.1-1】 温室数据（包括温室名、容量、温度、湿度等）的创建与显示。（1） 直接对域赋值法产生结构变量 green_house.name = '一号温室'; % 创建温室名字段green_house.volume = '2000立方米'; % 创建温室容量字段green_house.parameter.temperature = [31.2 30.4 31.6 28.7 % 创建温室温度字段29.7 31.1 30.9 29.6];green_house.parameter.humidity = [62.1 59.5 57.7 61.5; % 创建温室湿度字段62.0 61.9 59.2 57.5];（2）显示结构变量的内容green_house % 显示结构变量结构green_house =name: '一号温室'volume: '2000立方米'parameter: [1x1 struct]green_house.parameter % 用域作用符号. 显示指定域（parameter）中内容ans =temperature: [2x4 double]humidity: [2x4 double]green_house.parameter.temperature % 显示temperature域中的内容ans =31.2000 30.4000 31.6000 28.700029.7000 31.1000 30.9000 29.6000【例4.3.1-2】在上例的基础上，创建结构数组用以保存一个温室群的数据。green_house(2,3).name = '六号温室'; %产生2×3结构数组green_house % 显示结构数组的结构green_house =2x3 struct array with fields:namevolumeparametergreen_house(2,3) % 显示结构数组元素的结构ans =name: '六号温室'volume: []parameter: []2. 使用struct函数创建结构使用struct函数也可以创建结构，该函数产生或吧其他形式的数据转换为结构数组。struct的使用格式为：s = sturct('field1',values1,'field2',values2,…);该函数将生成一个具有指定字段名和相应数据的结构数组，其包含的数据values1、valuese2等必须为具有相同维数的数据，数据的存放位置域其他结构位置一一对应的。对于struct的赋值用到了元胞数组。数组values1、values2等可以是元胞数组、标量元胞单元或者单个数值。每个values的数据被赋值给相应的field字段。当valuesx为元胞数组的时候，生成的结构数组的维数与元胞数组的维数相同。而在数据中不包含元胞的时候，得到的结构数组的维数是1×1的。例如：s = struct('type',{'big','little'},'color',{'blue','red'},'x',{3,4})s =1x2 struct array with fields:typecolorx得到维数为1×2的结构数组s，包含了type、color和x共3个字段。这是因为在struct函数中{'big','little'}、{'blue','red'}和{3,4}都是1×2的元胞数组，可以看到两个数据成分分别为：s(1,1)ans =type: 'big'color: 'blue'x: 3 s(1,2)ans =type: 'little'color: 'red'x: 4相应的，如果将struct函数写成下面的形式：s = struct('type',{'big';'little'},'color',{'blue';'red'},'x',{3;4})s =2x1 struct array with fields:typecolorx则会得到一个2×1的结构数组。下面给出利用struct构建结构数组的具体实例。【例4.3.1-3】利用函数struct，建立温室群的数据库。（1） struct预建立空结构数组方法之一a = cell(2,3); % 创建2×3的元胞数组green_house_1=struct('name',a,'volume',a,'parameter',a(1,2))green_house_1 =2x3 struct array with fields:namevolumeparameter（2）struct预建空结构数组方法之二green_house_2=struct('name',a,'volume',[],'parameter',[]) green_house_2 =2x3 struct array with fields:namevolumeparameter（3）struct预建空结构数组方法之三green_hopuse_3(2,3)=struct('name',[],'volume',[],'parameter',[])green_hopuse_3 =2x3 struct array with fields:namevolumeparameter（4）struct创建结构数组方法之四a1={'六号房'};a2={'3200立方米'};green_house_4(2,3)=struct('name',a1,'volume',a2,'parameter',[]);T6=[31.2,30.4,31.6,28.7;29.7,31.1,30.9,29.6]; green_house_4(2,3).parameter.temperature=T6; green_house_4ans =2x3 struct array with fields:namevolumeparameter4. 3.2 结构数组的操作MATLAB中专门用于对结构数组的操作的函数并不多，通过 help datatypes获取数据类型列表，可以看到其中的结构数据类型的有关的函数，主要如表4.3.1所示。表4.3.1 结构数组的操作函数函数名 功能描述 函数名 功能描述deal 把输入处理成输出 fieldnames 获取结构的字段名getfield 获取结构中指定字段的值 rmfield 删除结构的字段(不是字段内容)setfield 设置结构数组中指定的字段的值 struct 创建结构数组struct2cell 结构数组转化成元胞数组 isfield 判断是否存在该字段isstruct 判断某变量是否是结构类型 下面举一些具体的例子说明如果对结构数组加以操作。【例4.3.2-1】 本例目的：一，演示函数fieldnames , getfield , setfield的使用方法；二，让读者感受到结构数组对应用工具包的影响；三，演示struct函数把“对象”转换为结构的应用。本例为获得一个演练的结构，借助Toolbox control 工具包中的tf函数，先产生一个用传递函数描写的LTI线性时不变2输入2输出系统 。（1）产生2输入2输出系统的传递函数阵“对象”Stf=tf({3,2;[4 1],1},{[1 3 2],[1 1 1];[1 2 2 1],[1 0]})Transfer function from input 1 to output...3#1: -------------s^2 + 3 s + 24 s + 1#2: ---------------------s^3 + 2 s^2 + 2 s + 1Transfer function from input 2 to output...2#1: -----------s^2 + s + 11#2: -s（2）为本例演示，把上述的LTI对象Stf转换为结构SSTF=struct(Stf) % 把对象转换成结构，并显示结构的组成SSTF =num: {2x2 cell}den: {2x2 cell}Variable: 's'lti: [1x1 lti]（3）获得结构数组SSTF的域名FN=fieldnames(SSTF) % 获得域名元胞数组FNclass(FN) % 检查FN的类别FN ='num''den''Variable''lti'ans =cell（4）获取SSTF.den(2,1)域的内容FC=getfield(SSTF,'den',{2,1}) % 相当于FC=SSFT.den(2,1)FC{1} % 与celldisp(FC)的作用大致相当poly2str(FC{1},'s'), % 为了把多项式显示成习惯的形式FC =[1x4 double]ans =1 2 2 1ans =s^3 + 2 s^2 + 2 s + 1（5）重新设置SSTF.num(2,1)域的内容SSTF.num{2,1} % 显示原始情况SSTF=setfield(SSTF,'num',{2,1},{[1 3 1]}); % 注意“花括号”的使用SSTF.num{2,1} % 显示被重新设置后的情况ans =0 0 4 1ans =1 3 1【例4.3.2-2】本例演示结构数组SSTF的扩充和收缩。（本例以例4.3.2-1的运行为基础。）（1）原结构是一个“单结构”size(SSTF)ans =1 1（2）演示结构的扩充SSTF(2,2)=struct(tf(1,[1 1])) % 把1/(s+1)放在第2行第2列结构中size(SSTF)SSTF =2x2 struct array with fields:numdenVariableltians =2 2（3）演示结构数组的收缩：删除结构数组的第1行SSTF(1,=[] % 收缩成为 的结构S22n=SSTF(1,2).num,S22d=SSTF(1,2).den % 取出第2结构num域和den域的内容printsys(S22n{1},S22d{1}) % 显示成习惯的表达形式SSTF =1x2 struct array with fields:numdenVariableltiS22n =[1x2 double]S22d =[1x2 double]num/den =1-----s + 1【例4.3.2-3】对结构数组进行域的增添和删减操作。（1）创建结构数组clear,for k=1:10;department(k).number=['No.',int2str(k)];enddepartmentdepartment =1x10 struct array with fields:number（2）增添域：在数组中任何一个结构上进行的域增添操作，其影响遍及整个结构数组department(1).teacher=40;department(1).student=300;department(1).PC_computer=40;departmentdepartment =1x10 struct array with fields:numberteacherstudentPC_computer（3）增添子域的操作只影响被操作的那个具体结构，而不是影响整个结构数组department(2).teacher.male=35;department(2).teacher.female=13;D2T=department(2).teacher % 第2结构teacher域包含两个子域D1T=department(1).teacher % 第1结构teacher域仅是一个数D2T =male: 35female: 13D1T =40（4）删除子域的操作也只影响被操作的那个具体结构department(2).teacher=rmfield(department(2).teacher,'male');department(2).teacherans =female: 13（5）删除域的操作是对整个结构数组实施的department=rmfield(department,'student') % 删除一个域department =1x10 struct array with fields:numberteacherPC_computerdepartment=rmfield(department,{'teacher';'PC_computer'})% 删除2个域department =1x10 struct array with fields:number