MATLAB的数据类型和各类数据类型转化示例

一、MATLAB的数据类型

在MATLAB中 ，数据类型是非常重要的概念，因为它们决定了如何存储和操作数据。MATLAB支持数值型、字符型、字符串型、逻辑型、结构体、单元数组、数组和矩阵等多种数据类型。MATLAB 是一种动态类型语言，这意味着变量的数据类型是在赋值时自动确定的。用户可以直接赋值，MATLAB 会根据所赋的值自动推断变量的类型。MATLAB可以使用 whos 查看变量信息（包括变量的名称、大小、字节数、数据类型等）。

1. 数值型（Numeric Types）

int8, int16, int32, int64: 有符号整数

uint8, uint16, uint32, uint64: 无符号整数

single, double: 浮点数（单精度和双精度）

% 数值型赋值

% 数值型赋值

 a = 10; % MATLAB 自动将 a 识别为 double 类型

 b = 3.14159; % 同样，b 被识别为 double 类型

 c = int8(5); % 可以手动指定类型为 int8

 d=single(3.14159)% 可以手动指定类型为 single

whos

2. 字符型（Character Arrays）

用单引号括起来的字符序列，例如 'Alice'

name = 'Alice'; % 字符数组

3. 字符串型（String Arrays）

用双引号括起来的字符串，例如  "Hello, world!"

greeting = "Hello, world!"; % 字符串数组

        由上面可知，对简单文本而言，字符串型数据比字符型数据要占用的存储空间大很多。

      字符数组每个字符占2字节，没有额外开销，适合存储单一文本或固定长度的多行文本。 字符串数组每个元素是一个字符串，可能有较大的固定开销，适合存储不同长度的文本，尤其是当各文本长度差异较大时，避免填充空格。

       因此，使用时应根据需要选择：若文本长度相同或相近，优先使用字符数组以节省空间；若长度差异大或需要灵活操作，使用字符串数组。

4. 逻辑型（Logical）

true 或 false

% 逻辑型赋值

isPassed = true; % 逻辑型变量

5. 结构体（Struct）

用于存储不同类型和大小的数据集合

% 结构体赋值

person.name = "John";

person.age=25;

person.height = 180.5;

6.  单元数组（Cell Array）

可以包含不同类型的数据

% 单元数组赋值

cellArray = {'apple', 42, false,3.14,true,"Hello, world!"}; % 可以包含不同类型的数据

7. 数组和矩阵（Arrays and Matrices）

数值型、字符型或其他类型的数据组合

% 数组和矩阵赋值

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]; % 行向量

matrix = [1, 2, 3;  4, 5, 6]; % 2x3 矩阵

下面给出一个应用whos查看已创建不同类型的数据变量的实例

% 清除工作区中的所有变量

clear;

% 创建不同类型的变量

numericVar = 42;                   % 数值型

stringVar = 'Hello, MATLAB!';      % 字符型

logicalVar = true;                 % 逻辑型

structVar = struct('name', 'John', 'age', 30); % 结构体

cellVar = {'MATLAB', 3.14, true};  % 单元数组

complexVar = 3 + 4i;               % 复数型

% 使用 whos 查看变量信息

disp('Variable information using whos:');

whos;

% 若想只查看特定变量的信息，可以传递变量名给 whos

disp('Information for specific variable (numericVar):');

whos numericVar;

% 若想查看变量的详细信息，可以使用 whos 的输出形式

varInfo = whos;

% 显示变量的数据类型

disp('Variable names and their types:');

for i = 1:length(varInfo)

    fprintf('%s: %s\n', varInfo(i).name, varInfo(i).class);

end

二、MATLAB不同数据类型转换实例

% MATLAB 数据类型转换示例

% 数值类型赋值

a = 10; % double 类型

b = int8(5); % int8 类型

c = 3.14; % double 类型

d = single(2.718); % single 类型

% 复数赋值

z = 1 + 2i;

% 字符和字符串赋值

charArray = 'hello';

stringArray = "world";

% 逻辑类型赋值

isTrue = true;

isFalse = false;

% 结构体赋值

person.name = "Alice";

person.age = 30;

person.isStudent = false;

% 单元数组赋值

cellArray = {charArray, stringArray, isTrue, person};

% 数组和矩阵赋值

matrix = [1, 2, 3; 4, 5, 6];

% 数值类型转换

a_int8 = int8(a); % 将 double 转换为 int8

b_double = double(b); % 将 int8 转换为 double

c_single = single(c); % 将 double 转换为 single

d_double = double(d); % 将 single 转换为 double

% 复数到实数的转换

z_real = real(z); % 提取实部

z_imag = imag(z); % 提取虚部

% 字符和字符串转换

charFromString = char(stringArray); % 将字符串转换为字符数组

stringFromChar = string(charArray); % 将字符数组转换为字符串

% 逻辑类型到数值的转换

isTrue_numeric = double(isTrue); % 将逻辑值转换为数值（1 或 0）

isFalse_numeric = double(isFalse);

% 结构体到单元数组的转换

personCell = struct2cell(person); % 将结构体转换为单元数组

% 单元数组到结构体的转换（假设单元数组格式正确）

newPerson = cell2struct(personCell, fieldnames(person));

% 数组和矩阵转换

matrix_single = single(matrix); % 将 double 矩阵转换为 single 矩阵

matrix_int8 = int8(matrix); % 将 double 矩阵转换为 int8 矩阵（可能会丢失精度）

% 显示转换结果

disp('Converted Values:');

disp(['a_int8: ', num2str(a_int8)]);

disp(['b_double: ', num2str(b_double)]);

disp(['c_single: ', num2str(c_single)]);

disp(['d_double: ', num2str(d_double)]);

disp(['z_real: ', num2str(z_real)]);

disp(['z_imag: ', num2str(z_imag)]);

disp(['charFromString: ', charFromString]);

disp(['stringFromChar: ', stringFromChar]);

disp(['isTrue_numeric: ', num2str(isTrue_numeric)]);

disp(['isFalse_numeric: ', num2str(isFalse_numeric)]);

disp('personCell:');

disp(personCell);

disp('newPerson:');

disp(newPerson);

disp('matrix_single:');

disp(matrix_single);

disp('matrix_int8:');

disp(matrix_int8);

    如果大家觉得本文对大家学习和研究有所帮助，请点赞、关注，欢迎转发！谢谢大家！