MATLAB - 创建对变量的引用（句柄？）

Question

假设我有以下课程：

classdef myClass < handle
    properties
        A = 1
    end
    methods
        function obj = myClass(val)
            obj.A = val;
        end
    end
end

假设我实例化了这个类的一个实例，然后稍微操作它，然后复制它。因为它是一个句柄类，所以“副本”实际上只是 same 对象的另一个实例：

>> q = myClass(10);
>> q.A = 15;
>> w = q;
>> disp(w.A)
   15

但我想观看 A 而无需实例化 myClass。天真地做着

>> value = w.A

不起作用，因为这只是复制值； changningw.A以后不会改value。

有没有办法为w.A 提供“指针”或“引用”而无需创建单独的句柄类？我宁愿保留符号 w.A 而不是 w.A.value 之类的符号（我必须创建句柄类来包含该值）。

编辑：我使用此功能是为了帮助封装我的代码以供我的研究实验室使用。我正在设计 MATLAB 和 Arduino 之间的接口来控制空中和地面车辆；我希望访问“vehicle.pwmMax”、“vehicle.flightCeiling”等内容来封装底层对象：“vehicle.Globals.pwmMax.value”等。

Answer 1

你可以通过 PropertyReference 类来做到这一点

classdef PropertyReference < handle
    %PropertyReference Reference to a property in another object    
    properties
        sourceHandle
        sourceFieldName
    end

    properties (Dependent = true)
         Value
    end

    methods                
        function obj = PropertyReference (source, fieldName)            
            obj.sourceHandle = source;
            obj.sourceFieldName = fieldName
        end
        function value = get.Value( obj )
            value = obj.sourceHandle.(obj.sourceFieldName);
        end

        function set.Value( obj, value )
            obj.sourceHandle.(obj.sourceFieldName) = value;
        end
        function disp( obj )
            disp(obj.Value);
        end
    end              
end

继续您的示例，您可以按如下方式使用 PropertyReference：

q = myClass(10);
>> q.A = 15;
>> ref = PropertyReference(q,'A');
>> disp(ref)
   15
>> q.A = 42;
>> disp(ref)
   42

PropertyReference 类的用法有点别扭，但原类保持不变。

编辑 - 根据 strictrude27 注释添加了 disp 函数重载

Answer 2

考虑到您的所有限制，我认为没有什么可以完全按照您的意愿行事。

但是，我对您的符号问题并不是很清楚。为什么要保留符号 w.A 而您认为 value 不会改变？保持符号 w.Asimilar 不是真正的问题。

使用一些修改后的代码，我可以产生以下执行：

>> q = myClass(10);
>> q.A = 15;
>> w = q;
>> w.A
    15
>> value = w.Aref;
>> value()
    15
>> w.A = 20;
>> value()
ans =
    20

但是没有办法绕过符号value()，因为这是实现的转折点；我认为这是最接近你想要的东西。当您使用以下代码实现myClass 时，您会得到上述行为：

classdef myClass < handle
properties
    A = 1;
end
methods
    function obj = myClass(val)
        obj.A = val;
    end
    function a = Aref(obj)
        a =  @()(obj.A);
    end
end
end

所以你看到Aref 方法实际上返回了一个从对象中获取值的函数句柄。这也意味着这个引用是只读的！

另外请注意，您必须先实例化一个myClass 实例，然后才能获得A 的值（否则您将在哪里获得A 的值？）。由于 myClass 实例存储在函数句柄 value 中，因此该实例不必在当前工作空间内可见（例如，另一个函数范围）。

此方法的缺点是您只能获得一个只读引用，您必须使用调用 value() 来获取实际值而不是函数句柄（这样会更改符号，但不会更改您的符号）想要保留（或者至少可以通过将我的代码中的A替换为Aval并将Aref重命名为A来实现。另一个缺点是解析value可能比简单地慢一点解决变量（这是否有问题取决于您对value() 的使用）。

如果您想更改某些符号，可以使用dependent 属性来完成：

classdef myClass < handle
    properties (Access=private)
        Aval = 1;
    end
    properties (Dependent)
        A;
    end
    methods
        function obj = myClass(val)
            obj.A = val;
        end
        function a = get.A(obj)
            a =  @()(obj.Aval);
        end
        function set.A(obj,value)
            obj.Aval = value;
        end
    end
end

上面的等效执行由下式给出：

>> q = myClass(10);
>> q.A = 15;
>> w = q;
>> w.A()
    15
>> value = w.A;
>> value()
    15
>> w.A = 20;
>> value()
ans =
    20

编辑：我想到了另一种实现方式，它更简单（即只保留原始帖子的类），但它需要您在其他地方更改代码。它背后的基本思想与第一个相同，但没有将其封装在对象本身中（这使得对象更干净，恕我直言）。

>> q = myClass(10);
>> q.A = 15;
>> w = q;
>> w.A()
    15
>> value = @()(w.A);
>> value()
    15
>> w.A = 20;
>> value()
ans =
    20

Answer 3

由于您使用的是handle class，因此您的示例中的q 和w 都指代内存中的同一个对象；它们本身就是它们所代表的对象的“指针”/“引用”。

所以继续您的示例，如果您对其中一个进行更改，它将反映在另一个中。

>> q = myClass(10);
>> w = q;
>> q.A = 99;
>> disp(w.A)
    99

还请注意，当您调用w = q; 时，您并没有创建该类的另一个实例。在内存空间方面比较以下示例：

>> q = myClass(rand(7000));
>> m = memory; disp(m.MemUsedMATLAB)
   792870912
>> w = q;
>> m = memory; disp(m.MemUsedMATLAB)
   792834048

反对：

>> q = myClass(rand(7000));
>> w = myClass(rand(7000));
??? Error using ==> rand
Out of memory. Type HELP MEMORY for your options.

---

编辑

玩弄这个，我想出了以下骇人听闻的解决方案。

首先，我们围绕类构造函数创建一个包装函数。它像往常一样创建一个对象，并返回一个函数句柄，该函数句柄充当对使用“PostSet”事件侦听器与原始对象属性同步的闭包变量的只读访问器。

对原始类的唯一更改是添加SetObservable 属性属性：

myClass.m

classdef myClass < handle
    properties (SetObservable)
        A
    end
    methods
        function obj = myClass(val)
            obj.A = val;
        end
    end
end

myClassWrapper.m

function [w A] = myClassWrapper(varargin)
    w = myClass(varargin{:});
    A = @getWA;

    %# closure variable
    a = w.A;

    %# add listener to when w.A changes
    addlistener(w, 'A', 'PostSet',@changeCallback);

    function val = getWA()
        %# return the value of the closure variable
        val = a;
    end
    function changeCallback(obj,ev)
        %# update the closure variable
        a = ev.AffectedObject.A;
        %#fprintf('Value Changed to %g\n',a)
    end
end

现在我们可以将包装器用作：

>> [w a] = myClassWrapper(10);
>> a()
ans =
    10
>> w.A = 99;
>> a()
ans =
    99