MATLAB（1）——基本调试方法（Debug）
作者：桂。
时间：2017-02-28 07:06:30
链接：http://www.cnblogs.com/xingshansi/articles/6477185.html
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前言
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之前经常用MATLAB，却不小心停留在了舒适区，连基本的调试方法都没有掌握。本文主要是对MATLAB程序调试中的一般方法进行总结，也是自己学习的记录。全文大致分为三个段落： 1）代码内调试； 2）断点调试方法； 3）指令调试方法； 本文主要为个人学习总结，并借鉴了前人的经验，相应链接在最后一并附上。 |
一、代码内调试
A-打印变量
z=hilbert(testdata'); % 希尔伯特变换
a=abs(z) % 包络线
fnor=instfreq(z); % 瞬时频率
上面的代码，如果希望检查a是否正常：去掉末尾的分号；，即可在Command Window查看到对应的输出信息，特别是当变量出现在function时，如果不输出，则在Workspace中无法直接查看，此时该操作较方便。
B-局部执行
z=hilbert(testdata'); % 希尔伯特变换
a=abs(z); % 包络线
fnor=instfreq(z); % 瞬时频率
如果希望对某一部分代码，进行调试，则完全没有必要每次都从头运行，这时局部执行较方便。仍是这段代码，如果希望仅仅执行高亮部分，则箭头选中并按F9，此时程序仅仅运行高亮部分，可利用这个方法调试局部代码。
C-配合绘图（该操作可以配合以下各类方法使用）
图形比数据更易于观察，在调试过程中打开Workspace中的变量（快捷键：Crtl + D），然后选择plot，即可根据需求对数据进行绘图，便于观察特性：
例如选择需要观察的数据，分别选择bar以及surf指令，即可绘制对应图形：
是不是也算方便？
二、断点调试方法
调试代码最经典的就是利用设置断点的方法，此处给出对应快捷键：
- F12：设置/取消 断点
- F10：单步执行
- F11：单步执行，且碰到function跳入函数内执行，F10则不会跳入，这是二者的明显区别
- Shift + F11:跳入function之后，通过该指令推出function
- F5：执行相邻两次断点见的所有指令，如：断点在for循环中，则F5一次，循环执行一次
- Shift + F5：退出断点调试
三、指令调试方法
A-keyboard +(return)
经常碰到一些情况，如：矩阵相乘A*B时（假设A已知，B需要运算得出），矩阵B的size难以确定，是用A*B还是A'*B难以确定，可不可以先计算B，运算完之后观察B的特性，再确定用A还是A‘？keyboard可以解决这个问题。
keyboard顾名思义，就是键盘的意思，即：把控制权交给键盘。执行程序的过程中，把控制权交给键盘，如何再重新返回程序呢？因此：
keyboard 与 return
通常联合使用。如执行：
max_eig = max( eig(G'*pinv(F)*G) ); %此处难以确定，还是max_eig = max( eig(G*pinv(F)*G') )
P_tmp = real(m+1 - max_eig);
但难以确定G还是G’,利用keyboard则可以修改为：
keyboard P_tmp = real(m+1 - max_eig);
在进入K>> 之后，此时已经可以观察F、G的size，因此在Command Windows输入：
max_eig = max( eig(G'*pinv(F)*G) ); return;
即可保证程序顺利执行。
B-try + (catch) +end
我们知道，matlab的代码是按行执行的，如果碰到错误行，则程序中断。try..catch可以使得可能出错的代码不影响后面代码的继续执行，也可以检查，排查，解决程序的一些错误，增强代码的鲁棒性和可靠性。
- try ... end
m = rand(3,4);
n = magic(5);
try
a = m*n;
disp(a)
end
disp(m)
这段代码里面，a = m*n运行会出错，不满足矩阵乘法的原则。所以，a = m*n和disp(a)不执行，但后面的disp(m)亦然会执行。
- try...catch...end
try...catch...end用于检查错误，如
m = rand(3,4);
n = magic(5);
try
a = m*n;
disp(a)
catch
disp(size(m))
disp(size(n))
end
disp(m)
这里面，当程序碰到 a = m*n;错误后，就会跳转到catch里面的语句，继续执行，有点类似于if...else...end。
C-dbstop
- dbstop if error
在程序执行前输入：
dbstop if error %================以下为main部分================= ....%略
如果运行出现错误，matlab会自动停在出错的那行，并且保存所有相关变量。真心好用。
- dbstop in file
在.m文件中,插入dbstop in file指令，如下面这段程序，我们在其中加入了dbstop in VMD,其中VMD是一个function：
load './data/Gdpyear.mat' data=data-mean(data);%去均值,即数据中心化 dbstop in VMD t=linspace(1992.0,2016.5,length(data)); %设定x轴 for st=1:9 K=st+1; [u, u_hat, omega] = VMD(data, length(data), 0, K, 0, 1, 1e-5); u=flipud(u);
效果如下：
即设置断点并运行至VMD程序内部，此时通过F10/F11/Shift F11等断点操作中的快捷键，即可进行调试，Command Windows输入dbquit即可退出。
- dbstop in file at location if expression
比如有myprogram.m, 如下:
clear all; close all clc; x = ones(1,10); for n = 1:10 x(n) = x(n) + 1; end
设置一个断点在 n >= 4时(对应程序位置为第6行),然后再运行程序:
dbstop in myprogram at 6 if n>=4; myprogram;
这时有:
6 x(n) = x(n) + 1; K>> Type dbquit to exit debug mode.
可见，dbstop比断点设置更加智能，控制起来更为方便。补充一句：
dbstop in file at location %在指定行设置断点
此时与F12等价。
所有dbstop，可配合return或者dbstop使用；
return:返回；
dbstop:停止
调试完成，需要清除所有断点：
- 清除所有M文件的所有断点
在Command Windows输入：
dbclear all
- 清除文件名为mfile的文件的所有断点
在Command Windows输入：
dbclear all in mfile:
- 其他dbstop相关（前文所述，已满足基本Debug，此处列出其他操作，不再展开介绍，供感兴趣的朋友阅读）：
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（1）设置断点： * dbstop in mfile:在文件名为mfile的M文件第一个可执行语句前设断点； （2）断点清除： * dbclear all:清除所有M文件中的所有断点； （3）恢复运行： * dbcount:从断点处恢复程序的执行，直到下一个断点或错误后返回Matlab基本工作空间； （4）执行一行或多行语句： * dbstep：执行下一个可执行语句； |
参考：
