Как создать перечисляемые типы в MATLAB?

существуют ли перечисленные типы в MATLAB? Если нет, то каковы альтернативы?

41
enums matlab matlab-class

10 ответов

вы можете получить некоторые функции с классами MATLAB нового стиля:

classdef (Sealed) Colors
    properties (Constant)
        RED = 1;
        GREEN = 2;
        BLUE = 3;
    end

    methods (Access = private)    % private so that you cant instantiate
        function out = Colors
        end
    end
end

это на самом деле не тип, но поскольку MATLAB слабо типизирован, если вы используете целые числа, вы можете делать вещи, которые приближают его:

line1 = Colors.RED;
...
if Colors.BLUE == line1
end

в этом случае MATLAB "enums" близки к C-style enums - синтаксису замены целых чисел.

при тщательном использовании статических методов вы даже можете сделать перечисления MATLAB приближаться к ada's в сложности, но, к сожалению, с неуклюжими синтаксис.

23

начиная с R2010b, MATLAB поддерживает перечисления.

пример документация:

classdef Colors
   properties
      R = 0;
      G = 0;
      B = 0;
   end

   methods
      function c = Colors(r, g, b)
         c.R = r; c.G = g; c.B = b;
      end
   end

   enumeration
      Red   (1, 0, 0)
      Green (0, 1, 0)
      Blue  (0, 0, 1)
   end
end
40

Если вы хотите сделать что-то как к чему Марк предложил, вы могли бы просто сделать структура чтобы представить ваши перечисленные типы вместо целого нового класса:

colors = struct('RED', 1, 'GREEN', 2, 'BLUE', 3);

одно преимущество заключается в том, что вы можете легко получить доступ к структурам двумя различными способами. Вы можете указать поле напрямую, используя имя поля:

a = colors.RED;

или вы можете использовать динамические имена полей если у вас есть имя поля в a строка:

a = colors.('RED');

по правде говоря, есть несколько преимуществ для того, чтобы сделать то, что предложил Марк, и создать совершенно новый класс для представления объекта "перечисление":

  • вы можете контролировать, как объект изменяется.
  • вы можете сохранить определение в одном месте и легко использовать его в нескольких местах.
  • вы можете контролировать сбои и делать их более "изящными", например, возвращать пустую матрицу, если вы пытаетесь получить доступ к несуществующему полю (в отличие от выбрасывание ошибки).

однако, если вам не нужна такая сложность и просто нужно сделать что-то быстро, структура, вероятно, самая простая и самая прямая реализация. Он также будет работать со старыми версиями MATLAB, которые не используют новейшую платформу ООП.

15

на самом деле в MATLAB R2009b есть ключевое слово "Регистрация". Он кажется недокументированным, и я не могу сказать, что знаю, как его использовать, но функциональность, вероятно, есть.

Вы можете найти его в matlabroot\toolbox\distcomp\examples\+examples

classdef(Enumeration) DmatFileMode < int32

    enumeration
        ReadMode(0)
        ReadCompatibilityMode(1)
        WriteMode(2)
    end
<snip>
end
8

вы также можете использовать классы перечисления Java из кода Matlab. Определите их в Java и поместите их в javaclasspath Matlab.

// Java class definition
package test;
public enum ColorEnum {
    RED, GREEN, BLUE
}

вы можете ссылаться на них по имени в M-коде.

mycolor = test.ColorEnum.RED
if mycolor == test.ColorEnum.RED
    disp('got red');
else
    disp('got other color');
end

% Use ordinal() to get a primitive you can use in a switch statement
switch mycolor.ordinal
    case test.ColorEnum.BLUE.ordinal
        disp('blue');
    otherwise
        disp(sprintf('other color: %s', char(mycolor.toString())))
end

он не будет ловить сравнения с другими типами, хотя. И сравнение со string имеет нечетный размер возврата.

>> test.ColorEnum.RED == 'GREEN'
ans =
     0
>> test.ColorEnum.RED == 'RED'
ans =
     1     1     1
7

вы можете сделать класс Matlab, который ведет себя как старый шаблон перечисления Typesafe Java. Модификация Марка можно было бы взять его из C-style typedefs, чтобы больше походить на Java-style Typesafe enums. В этой версии значения в константах являются типизированными объектами Color.

плюсы:

  • тип может быть проверен (во время выполнения) с помощью == и других операций, чтобы предотвратить случайное сравнение с необработанными цифрами или другими типами перечисления.
  • вы можете явно проверить тип ваших переменных (во время выполнения).
  • значения отображаются с читаемыми именами вместо непрозрачных кодов.
  • операции, такие как mean() и std (), которые не имеют смысла в перечислениях, запрещены.

минусы:

  • более длинное определение класса. Но это все шаблонно и может быть повторно использовано для любого другого класса перечисления, изменяя только имя класса и константу свойства.
  • эти перечисления нельзя использовать непосредственно в блоках коммутаторов. Нужно вытащить код, который теряет некоторую безопасность типа.
  • объекты будут медленнее, чем примитивы. Если вы используете константы внутри петли.

в целом, я не знаю, какой подход лучше. Не использовали ни в практике.

classdef (Sealed) Color
%COLOR Example of Java-style typesafe enum for Matlab

properties (Constant)
    RED = Color(1, 'RED');
    GREEN = Color(2, 'GREEN');
    BLUE = Color(3, 'BLUE');
end
properties (SetAccess=private)
    % All these properties are immutable.
    Code;
    Name;
end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
methods (Access = private)
%private so that you can't instatiate directly
    function out = Color(InCode, InName)
        out.Code = InCode;
        out.Name = InName;
    end       
end
methods (Static = true)
    function needa(obj)
    %NEEDA Asserts that obj must be a Color
        if ~isa(obj, mfilename)
            error('Input must be a %s; got a %s', mfilename, class(obj));
        end
    end
end
methods (Access = public)
    function display(obj)
      disp([inputname(1) ' =']);
      disp(obj);
    end
    function disp(obj)
        if isscalar(obj)
            disp(sprintf('%s: %s (%d)', class(obj), obj.Name, obj.Code));
        else
            disp(sprintf('%s array: size %s', class(obj), mat2str(size(obj))));
        end
    end    
    function out = eq(a, b)
        %EQ Basic "type-safe" eq
        check_type_safety(a, b);
        out = [a.Code] == [b.Code];
    end
    function [tf,loc] = ismember(a, b)
        check_type_safety(a, b);
        [tf,loc] = ismember([a.Code], [b.Code]);
    end
    function check_type_safety(varargin)
        %CHECK_TYPE_SAFETY Check that all inputs are of this enum type
        for i = 1:nargin
            if ~isa(varargin{i}, mfilename)
                error('Non-typesafe comparison of %s vs. %s', mfilename, class(varargin{i}));
            end
        end
    end
end
end

вот функция для его осуществления.

function do_stuff_with_color(c)
%DO_STUFF_WITH_COLOR Demo use of the Color typesafe enum

Color.needa(c); % Make sure input was a color
if (c == Color.BLUE)
    disp('color was blue');
else
    disp('color was not blue');
end

% To work with switch statements, you have to explicitly pop the code out 
switch c.Code
    case Color.BLUE.Code
        disp('blue');
    otherwise
        disp(sprintf('some other color: %s', c.Name));
end

пример использования:

>> Color.RED == Color.RED
ans =
     1
>> Color.RED == 1
??? Error using ==> Color>Color.check_type_safety at 55
Non-typesafe comparison of Color vs. double

Error in ==> Color>Color.eq at 44
        check_type_safety(a, b);

>> do_stuff_with_color(Color.BLUE)
color was blue
blue
>> do_stuff_with_color(Color.GREEN)
color was not blue
some other color: GREEN
>> do_stuff_with_color(1+1) % oops - passing the wrong type, should error
??? Error using ==> Color>Color.needa at 26
Input must be a Color; got a double

Error in ==> do_stuff_with_color at 4
Color.needa(c); % Make sure input was a color

>>

несовершеннолетний причуда в обоих подходах: соглашение C о том, что константа находится слева от"==", Чтобы предотвратить плохое назначение, здесь не помогает. В Matlab, если вы случайно используете " = " с этой константой на LHS, вместо ошибки он просто создаст новую локальную переменную структуры с именем Colors, и она замаскирует класс перечисления.

>> Colors.BLUE = 42
Colors = 
    BLUE: 42
>> Color.BLUE = 42
Color = 
    BLUE: 42
>> Color.RED
??? Reference to non-existent field 'RED'.
5

в случае, если кто-то заинтересован, однако, я сделал (что я думаю) некоторые улучшения. В частности, я удалил необходимость двойного указания имени объекта перечисления. Имена теперь получены с помощью отражения и системы metaclass. Кроме того, функции eq() и ismember() были переписаны, чтобы вернуть правильно сформированные возвращаемые значения для матриц объектов enum. И, наконец, функция check_type_safety () была изменена, чтобы сделать ее совместимой с каталогами пакетов (например, пространствами имен).

Кажется, работает хорошо, но дайте мне знать, что вы думаете:

classdef (Sealed) Color
%COLOR Example of Java-style typesafe enum for Matlab

properties (Constant)
    RED = Color(1);
    GREEN = Color(2);
    BLUE = Color(3);
end
methods (Access = private) % private so that you can''t instatiate directly
    function out = Color(InCode)
        out.Code = InCode;
    end       
end


% ============================================================================
% Everything from here down is completely boilerplate - no need to change anything.
% ============================================================================
properties (SetAccess=private) % All these properties are immutable.
    Code;
end
properties (Dependent, SetAccess=private)
    Name;
end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
methods
    function out = eq(a, b) %EQ Basic "type-safe" eq
        check_type_safety(a, b);
        out = reshape([a.Code],size(a)) == reshape([b.Code],size(b));
    end
    function [tf,loc] = ismember(a, b)
        check_type_safety(a, b);
        [tf,loc] = ismember(reshape([a.Code],size(a)), [b.Code]);
    end
    function check_type_safety(varargin) %CHECK_TYPE_SAFETY Check that all inputs are of this enum type
        theClass = class(varargin{1});
        for ii = 2:nargin
            if ~isa(varargin{ii}, theClass)
                error('Non-typesafe comparison of %s vs. %s', theClass, class(varargin{ii}));
            end
        end
    end

    % Display stuff:
    function display(obj)
        disp([inputname(1) ' =']);
        disp(obj);
    end
    function disp(obj)
        if isscalar(obj)
            fprintf('%s: %s (%d)\n', class(obj), obj.Name, obj.Code);
        else
            fprintf('%s array: size %s\n', class(obj), mat2str(size(obj)));
        end
    end    
    function name=get.Name(obj)
        mc=metaclass(obj);
        mp=mc.Properties;
        for ii=1:length(mp)
            if (mp{ii}.Constant && isequal(obj.(mp{ii}.Name).Code,obj.Code))
                name = mp{ii}.Name;
                return;
            end;
        end;
        error('Unable to find a %s value of %d',class(obj),obj.Code);
    end;
end
end

спасибо, Мейсон!--2-->

3

Если у вас есть доступ к панели инструментов статистика, вы можете использовать категоричность объекта.

3
Toys = {'Buzz', 'Woody', 'Rex', 'Hamm'};

Toys{3}
  ans = 'Rex'
2

Если вам нужны перечисленные типы только для передачи в сборку C# или .NET, вы можете создавать и передавать перечисления с помощью MATLAB 2010:

A = NET.addAssembly(MyName.dll)
% suppose you have enum called "MyAlerts" in your assembly
myvar = MyName.MyAlerts.('value_1');

вы также можете проверить официальный ответ MathWorks на

как использовать перечисляемые значения .NET в MATLAB 7.8 (R2009a)?

// the enum "MyAlerts" in c# will look something like this
public enum MyAlerts
{
    value_1 = 0,
    value_2 = 1,
    MyAlerts_Count = 2,
}
1