如何在不首先将其分配给局部变量的情况下索引函数返回的 MATLAB 数组？答案

【问题标题】：How can I index a MATLAB array returned by a function without first assigning it to a local variable?如何在不首先将其分配给局部变量的情况下索引函数返回的 MATLAB 数组？
【发布时间】：2011-04-07 07:50:54
【问题描述】：

例如，如果我想从magic(5) 中读取中间值，我可以这样做：

M = magic(5);
value = M(3,3);

获取value == 13。我希望能够执行以下操作之一：

value = magic(5)(3,3);
value = (magic(5))(3,3);

省去中间变量。但是，MATLAB 在3 之前的第一个括号中抱怨Unbalanced or unexpected parenthesis or bracket。

是否可以在不先将其分配给变量的情况下从数组/矩阵中读取值？

【问题讨论】：

我还找到了关于这个主题的以下文章：mathworks.com/matlabcentral/newsreader/view_thread/280225有人有关于这个主题的新信息，会实现吗？
这个语法实际上在 Octave 中运行良好。我只是在使用 MATLAB 的同事在运行我的代码时遇到问题时才发现这个问题。
MATLAB 简而言之。
递归提取也适用于 Scilab (scilab.org) 版本 6。
Scilab 上的 testmatrix('magi', 5)(3, 3) 和 Octave 上的 magic(5)(3, 3) 都像魅力一样工作！

标签： matlab indexing matrix return-value variable-assignment

【解决方案1】：

实际上是可以做你想做的，但你必须使用索引运算符的函数形式。当您使用() 执行索引操作时，实际上是在调用subsref 函数。所以，即使你不能这样做：

value = magic(5)(3, 3);

你可以这样做：

value = subsref(magic(5), struct('type', '()', 'subs', {{3, 3}}));

丑陋，但可能。 ;)

一般来说，您只需将索引步骤更改为函数调用，这样您就不会有两组括号紧随其后。另一种方法是定义您自己的anonymous function 来进行下标索引。例如：

subindex = @(A, r, c) A(r, c);     % An anonymous function for 2-D indexing
value = subindex(magic(5), 3, 3);  % Use the function to index the matrix

然而，总而言之，临时局部变量解决方案更具可读性，这绝对是我的建议。

【讨论】：

你知道什么！虽然我同意它非常丑陋，并且可能比 temp-var 解决方案更不可读。 +1 令人印象深刻的晦涩的 matlab 知识！
这很恶心，但答案很明确。干得好！应该已经猜到会有回路。我想我会继续使用 temp 变量。
请记住，中间变量仍然是完全创建的。因此，如果目的是通过不必创建临时局部变量来节省内存，那就没有运气了。
@SamRoberts：你无法用像 Matlab 这样的严格评估语言来解决这个问题。人们想要这个的主要原因是简洁/可读性，而不是节省内存。
@SamRoberts: 是的，但它确实使您免于在临时电话上调用clear 的负担（从来没有人这样做过）-- 临时电话倾向于停留更长时间

【解决方案2】：

几天前，Loren on the Art of Matlab 上的 good blog post 有一些可能会有所帮助的宝石。特别是，使用如下辅助函数：

paren = @(x, varargin) x(varargin{:});
curly = @(x, varargin) x{varargin{:}};

paren() 可以像这样使用

paren(magic(5), 3, 3);

会回来

ans = 16

我也推测这会比 gnovice 的答案更快，但我没有检查（使用分析器！！！）。话虽如此，您还必须在某处包含这些函数定义。我个人在我的路径中使它们成为独立的功能，因为它们非常有用。

这些函数和其他函数现在可在 Functional Programming Constructs 插件中使用，该插件可通过 MATLAB Add-On Explorer 或File Exchange 获得。

【讨论】：

这是gnovice答案后半部分的稍微更一般的版本；也不错。
myfunc().attr 呢？
@gerrit，at 有什么帮助？除非您有数据库工具箱，否则 x.attr() 字段不可用。
@T.Furfaro 嗯？如果myfunc() 返回一个包含属性attr 的结构，那么要访问attr，目前我需要做S = myfunc(); S.attr。问题是我们是否可以有一个类似于paren 和curly 助手的助手函数，如getattr(myfunc(), 'attr')。我不明白这与数据库工具箱有什么关系。
@gerrit 抱歉，完全混乱（我不知道您的“attr”是任意的——在 db tb 中有这样一个明确定义的字段）。我相信你要找的是getfield()

【解决方案3】：

您如何看待使用未记录的功能：

>> builtin('_paren', magic(5), 3, 3)               %# M(3,3)
ans =
    13

或者对于元胞数组：

>> builtin('_brace', num2cell(magic(5)), 3, 3)     %# C{3,3}
ans =
    13

就像魔术一样:)

更新：

坏消息，上面的 hack 在 R2015b 中不再起作用了！没关系，它是未记录的功能，我们不能依赖它作为支持的功能:)

对于那些想知道在哪里可以找到这类东西的人，请查看文件夹 fullfile(matlabroot,'bin','registry')。那里有一堆列出各种好东西的 XML 文件。请注意，直接调用其中一些函数很容易使您的 MATLAB 会话崩溃。

【讨论】：

@RodyOldenhuis：我现在不记得了，我想我一定是在一些隐藏的代码中读过它；）
冒号 (:) 运算符必须与撇号 ':' 一起使用，以避免出现错误 Undefined function or variable "builtin"。
@Dominik: 对，假设你想分割第二列，那就是：builtin('_paren', magic(5), ':', 2)（在某些地方它确实可以在没有引号的情况下直接使用:，而不是':' ，就像直接在命令提示符下运行而不是从函数内部一样。我猜这是解析器中的一个错误！）
我不认为有什么方法可以使用 end 这个吗？
@knedlsepp：不，不幸的是整个end-trickery 在这种语法中不起作用，您必须在索引中明确说明..（同样的限制适用于大多数其他列出的答案）

【解决方案4】：

至少在 MATLAB 2013a 中您可以使用 getfield 之类的：

a=rand(5);
getfield(a,{1,2}) % etc

获取(1,2)处的元素

【讨论】：

这其实是一个不错的方法。有什么缺点吗？
@mmumboss：这是未记录的行为，此功能可能会在未来版本中消失，恕不另行通知。除此之外没有缺点。
从 MATLAB2017b 开始，此功能已记录在案。
如何获得输出的一列或一行？如a(1, :)。我试过 getfield(rand(5), {1, 1:5}) 和 getfield(rand(5), {1:5, 1}) 工作正常，但不优雅。

【解决方案5】：

不幸的是，matlab 不支持像 magic(5)(3,3) 这样的语法。您需要使用临时中间变量。您可以在使用后释放内存，例如

tmp = magic(3);
myVar = tmp(3,3);
clear tmp

【讨论】：

【解决方案6】：

请注意，如果您将运行时间与标准方式（分配结果然后访问条目）进行比较，它们是完全相同的。

subs=@(M,i,j) M(i,j);
>> for nit=1:10;tic;subs(magic(100),1:10,1:10);tlap(nit)=toc;end;mean(tlap)

ans =

0.0103

>> for nit=1:10,tic;M=magic(100); M(1:10,1:10);tlap(nit)=toc;end;mean(tlap)

ans =

0.0101

在我看来，底线是：MATLAB 没有指针，你必须忍受它。

【讨论】：

【解决方案7】：

如果你做一个新功能可能会更简单：

function [ element ] = getElem( matrix, index1, index2 )
    element = matrix(index1, index2);
end

然后使用它：

value = getElem(magic(5), 3, 3);

【讨论】：

但这正是subref 所做的……但以更一般的方式。
是的，更一般的方式，但不友好......在我看来非常丑陋。

【解决方案8】：

您的初始符号是执行此操作的最简洁方式：

M = magic(5);  %create
value = M(3,3);  % extract useful data
clear M;  %free memory

如果您在循环中执行此操作，您可以每次都重新分配 M 并忽略 clear 语句。

【讨论】：

我同意这更简洁，正如你所说，在循环中清除是一个好主意，但问题是具体是否可以避免中间分配。
clear 语句会显着降低您的代码速度，最好不要使用它，除非M 非常大并且您的某个地方内存不足。
@JoeKearney 明白了。也许这是我的 Matlab 新手级别，但是在给出的每个答案中都会计算中间值，即使只是在某些答案中隐含。那是对的吗？无论如何，感谢您的反馈！

【解决方案9】：

为了补充 Amro 的答案，您可以使用 feval 而不是 builtin。真的没有区别，除非你尝试重载操作符函数：

BUILTIN(...) 与 FEVAL(...) 相同，只是它将调用函数的原始内置版本，即使是重载的存在（为此，您绝不能超载内置）。

>> feval('_paren', magic(5), 3, 3)               % M(3,3)
ans =
    13

>> feval('_brace', num2cell(magic(5)), 3, 3)     % C{3,3}
ans =
    13

有趣的是feval 似乎比builtin 快一点点（约3.5%），至少在Matlab 2013b 中，这很奇怪，因为feval 需要检查函数是否是重载，不像builtin：

>> tic; for i=1:1e6, feval('_paren', magic(5), 3, 3); end; toc;
Elapsed time is 49.904117 seconds.
>> tic; for i=1:1e6, builtin('_paren', magic(5), 3, 3); end; toc;
Elapsed time is 51.485339 seconds.

【讨论】：

其实并不奇怪：MATLAB 保留了已定义函数的列表，无需进行太多搜索。 feval 做“正常”的事情，因此可以充分利用这个列表。 builtin 必须在别处搜索，所以它只能找到内置函数。这种情况可能没有像“正常”情况那样优化，因为你为什么要花钱优化不经常使用的东西？