MATLAB中GUI设计领悟 matlab gui多界面设计

最近在给宝钢做一个基于MATLAB平台的操作界面,用到了有关GUI的东西。为此特地学习了一下有关知识,在论坛里逛来逛去,也没有发现非常有价值的东西,反而让自己更加的郁闷和烦乱,后来又狠下心来耐心的看了MATLAB的帮助文件,终于有所收获,特记录在案,以备查阅!

何谓界面?界面就像windows,就像mac,和操作系统一样,界面就是用于被我们操作而且又不用编程的东西。做界面,学GUI要知道你要做什么才能真正明白自己的思路。

首先,GUI中GUIDE就是能够把前台和后台分开来编辑的东西。所谓前台就是给啥也不懂的人做的,他啥也不用知道,只需要根据要求把数据输入,在前台上乱输一顿,最后一点击出来想要的东西就哦了的东西。所谓后台 ,就是给那些懂点的人做的,万一哪天你搞的界面坏了,总要有人来修吧,咋修?就要看后台的程序了。做GUI前,我们大都知道自己想要的界面长的啥样,那就是你的前台;后面我们就想啦,这前面的数该咋运算呀?那就是你后台。

其次,搞明白前台。搞明白,说起来容易做起来难。那就需要你把你要搞的项目大卸八块,比如我做某某系统的仿真。要明白至少以下几点:

1. 啥系统。光仿真了,什么系统都不知道,仿啥呀仿。

2. 多少个模块。你的系统有多少个模块串起来的?这关系到你做GUI的界面的多少

3. 多少参量。数一数,最好要把系统的原理和方框图搞明白了

4.仿真什么。要明白自己要仿什么东西,结果是咋样的

5. 考虑要用到GUI中的什么元件

6. 分多少个界面把系统都包括了

7. 要用你开发的界面的家伙用的电脑的分辨率。万一人家屏幕是800,600的你搞一个1280的给人家,不够拖鼠标的。

然后,搞明白后台。后台要明白实在是太困难了,还没做呢就想搞明白估计要去上培训班了。你就要说了,妈的,老子这俩月就要整出来,哪有空上课去呀。对了,现在都讲究速成,呵呵!哥们也是这样。这里边搞明白是说了解,不过你要是真搞通了更好。了解些什么呢?要了解前台那些元件都是跟谁连在一起的?在这里我稍微介绍一点。其实每一个GUI界面都会产生一个M文件,这个文件里面从一产生就会有几个大的功能,不细说,只有两个比较有用就是openfcn和outputfcn,前面那个是在一打开界面就执行的东西,后面那个事关闭的时候才执行的东西。这两个主要是实现预操作和数据输出用的。还有,你每添加一个元件在前台,后台就会产生相应的函数。你自己对比一下就知道了

好了,前期工作都准备完了,那我们就开始搞

1.按照自己的想法先把界面先弄好,就是先把前台弄出来。会摆积木么?会就能搞定这一步。无非就是从功能框里托出来放在自己看着顺眼的地方。

2.想想自己想在那个东西上加些东西,让别人一点击立马有程序运行。想好了以后就在那个元件上右键找callback,打开的是后台函数文件,把你要实现的功能写在里面。怎么编函数自己去学吧。

3.前台后台都写完了,封装一下,你的东西就搞完了。

这里边有一个非常巨大的问题,那就是数据传递的问题。这个界面的数据想也能在另外一个界面用。这个问题是在是个大问题,因为GUI就三个问题,一个是前台设计,一个是后台编程,然后就是这个问题了,它主要是负责前台和后台,后台和后台,前台和前台串联的东西。没有它你整的那玩意儿就啥也不是。

说了半天到底咋传递呀~! 下面系统的介绍一个数据传递的问题

论坛里有大哥总结是这样的:

1。运用gui本身的varain{}、varaout{}传递参数(注:这种方式仅适用与gui间传递数据,且只适合与主子结构,及从主gui调用子gui,然后关掉子gui,而不适合递进结构,即一步一步实现的方式)

输入参数传递:
比如子GUI的名称为subGUI, 设想的参数输入输出为:[out1, out2] = subGUI(in1, in2)
在subGUI的m文件中(由GUIDE自动产生):
1.第一行的形式为:function varargout = subGUI(varargin)
该行不用做任何修改;varargin 和 varargout 分别是一个可变长度的cell数组(MATLAB帮助文件中有说明)。输入参数in1和in2保存在varargin中,输出参数out1,out2包含在varargout中;
2.在subGUI的OpeningFcn中,读入参数,并用guidata保存,即:
handles.in1 = varargin{1};
handles.in2 = varargin{2};
guidata(hObject, handles);
返回参数的设置:
1. 在GUI子程序的OpeningFcn函数的结尾加上uiwait(handles.figure1);figure1是subGUI的Tag;
2. subGUI中控制程序结束(如"OK”和"Cancel"按钮)的callback末尾加上uiresume(handles.figure1),不要将delete命令放在这些callback中;
3. 在子GUI的OutputFcn中设置要传递出去的参数,如 varargout{1} =handles.out1;varargout{2} = handles.out2;末尾添加delete(handles.figure1); 结束程序。
在GUI的OpenFcn中,如果不加uiwait, 程序会直接运行到下面,执行OutputFcn。也就是说程序一运行,返回值就确定了,再在其它部分对handles.output作更改也没有效果了。
加上uiwait后,只有执行了uiresume后,才会继续执行到OutputFcn,在此之前用户有充分的时间设置返回值。
通过以上设置以后,就可以通过 [out1, out2] = subGUI(in1, in2) 的形式调用该子程序。
在一个GUI中调用另一个GUI时,主GUI不需要特别的设置,同调用普通的函数一样。在打开子GUI界面的同时,主程序还可以响应其它的控件。不需要担心子GUI的返回值被传错了地方。

2.运用global定义全局变量传递参数(适用于gui内控件间以及不同gui间)

这种方式恐怕是最简单的方式,是很省心!但是但是,简单的问题就在于有时你会很头疼!因为在每一个要到该全局变量的地方,你都要添一句gloalx,还有就是如果你在一个地方修改了
x的值,那么所有x的值就都变了!有的时候恐怕会出现紊乱。另一个更重要的问题在于,套用C++的一句话,全局变量破坏了程序的封装性!所以,全局变量是能少用尽量少用。


3. 运用UserData传递参数(gui内)
直接通过对象的userdata属性进行各个callback之间的数据存取操作。首先必须将数据存储到一个特定的对象中,假设对象的句柄值为ui_handle,需要存储的值为value,则输入以下程序即可:

set('ui_handle','UserData',Value);

此时,value数据就存在句柄值为ui_handle的对象内,在执行的过程中若要取回变量可以通过以下方式在任意callback中获取该数据值:

value=get(''ui_handle,'UserData');

虽然使用这种方法简单,但是每个对象仅能存取一个变量值,因此当同一对象存储两次变量时,先前的变量值就会被覆盖掉,因此都用UserData存储简单与单一的数据。如下面有两个gui函数,myloadfn加载mydata.mat文件,该文件内存储XYData变量,其值为m*2的绘图矩阵,加载后将该变量值存储到当前的窗口的UserData属性中。另一个myplotfcn函数则是用以获取该UserData属性中存取的绘图数据,然后绘图。代码如下:

function myloadfcn
load mydata;
set(gcbf,'UserData',XYdata)

function myplotfcn
XYdata=get(gcbf,'UserData');
x=XYData(:,1);
y=XYData(:,2);
plot(x,y);

4.应用setappdatagetappdata与rmappdata函数(gui间和gui内,推荐使用)
使用上面三个函数最有弹性处理数据的传送问题,与UserData的方式相类似,但是克服UserData的缺点,使一个对象能存取多个变量值。
(1)getappdata函数
VALUE=getappdata(H,NAME)
(2)setappdata函数
setappdata(H,NAME,VALUE)
(3)rmappdata
rmappdata(H,NAME)
首先在matlab命令窗口输入magic(3)数据,因此当前的工作空间就存储了magic(3)这组数据了,然后建立一个按钮来获取并显示magic(3)数据
>>A=magic(3);
MATLAB中GUI设计领悟 matlab gui多界面设计
>>setappdata(gcf,'A','A');%save
>>uicontrol(‘String’,'显示矩阵A','callback','A=getappdata(gcf,'A')');

当在主子gui内调用时,可以如下设置
fig1调用fig2时,使用fig2指令来打开fig2,
在fig2的m文件中,在回调函数中用setappdata(fig1,'A',A)实现返回fig1,并将参数A传递给fig1
然后在fig1的使用A的地方添加A=getappdata(fig1,‘A’)。
但这种方式的一个问题就是没调用一次,fig1的数据就得初始化一次,这是因为setappdata(fig1,'A',A)中出现了fig1,调用一次setappdata就得运行一次fig1的缘故,解决方案就是把
setappdata(fig1,'A',A)改为setappdata(0,'A',A),这样把A读入matlabworkspace,相当于一个全局变量了,但当然比直接用global定义全局变量好!

5.结合handles和guidata函数(gui内,不推荐使用,经常出现问题,比如在handles中添加了变量对象Y后可能就会挤掉handles另外一个对象)
他的使用格式如下,如果你在pushbutton1中得到一个变量X,相传出去,那么在pushbutton1的callback中,在得到X后添加如下代码:
handles.X=X;
guidata(hObject,handles)(注意,一定是两行连写)
在pushbutton2中要用到X是,在其callback先添加X=handles.X;即可得到X的值。


6.运用save和load(importdata)传递参数(gui内和gui间)
将某变量x的值先存到磁盘,用的时候在调用。格式如下:save('*.mat','x');用的时候就用load('*.mat'),但这样只是把x读到了matlabworkspace,不会用显示,你还要再去查看这个变量名, 然后才能用,建议使用p=importdata('*.mat'),p是一个结构体,可以随意使用了。当然,这种方式涉及到磁盘读写,速度当然会有影响的,一般情况不用,通常用在保存以及导入某个变量时!

个人觉得很乱,其实最实用的只有几个,那就是 save load跟varargin两个。下面解释一下

1.你的东西如果是个工程,很多界面,又要跟外界有数据交流,作为整体来看,你就要读取数据,那就要用到saveload。还有这些界面之间的操作都是基于工作空间里的数据的,比如你有三个界面a bc,你想在a里面调用c的东西,可是c就没打开过,那c的数据就没有进入到工作空间中,也就是没有,你用上面的什么也好就是俩字,没用。对了,说错了,上面那哥们有个setappdata(fig1,'A',A)的方法,他那个也是要把c运行一遍要不就是存在工作空间里来弄,你要是想在不打开c的情况下搞定a和c的传递只能用saveload命令

2.一个界面内,在一个界面里边,数据传啥传,这个吧那个吧,搞那么多没用的。你的每一个界面都像一个袋子,你在上边的所有数据都在袋子里,你想用啥就去拿就是了。说清楚点就是,每个界面都有唯一的句柄,这个句柄里面都是见面里面的参数。

3.两个界面之间。用varargin就好了,把这个界面的句柄传到那个界面去,就是把这个袋子放到别的袋子里面去,想取这个袋子里面的数,就直接取就好了,多方便

明天再接着说,今天累了!

  

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