[转载]基于MATLAB的多线程Introduction

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收藏 2015-02-10

MATLAB先天的多线程残疾，给编写实时程序带来了致命的打击。一般情况只能按堆栈的形式，排队执行Matlab命令，可是无巧不成书，有时我们偏偏需要进行多线程和实时编程。

比如：
1.我想实时更新一个电子表的时间，也就是每1s读取一次系统时间或者自动加1s
2.我需要这个程序在10s后终止

明显这些需要，使用一般的Matlab编程是没法或者说很难实现的。

还好Matlab自知在这方面亏欠大家太多，提供了唯一一个多线程的实现方法——Timer对象

一、Timer对象的创建
T = timer
T = timer('PropertyName1', PropertyValue1, 'PropertyName2', PropertyValue2,...)

括号中的参数可以在创建Timer是给出，也可以通过以后的set/get命令设置和读取

二、Timer属性参数

1.属性设置
(1)创建的时候直接赋值
%创建一个Timer对象变量TaskTimer，并给出部分参数
TaskTimer=timer(...
'Name','Matlabsky',...
'TimerFcn',@ExecuteTask,...
'ErrorFcn',@ExecuteError,...
'Period',1,...
'ExecutionMode','fixedrate');

(2)使用set/get设置和读取
%创建一个默认的Timer对象
TaskTimer=timer
set(TaskTimer,'Name','Matlabsky','TimerFcn',@ExecutTask)
get(TaskTimer,'Name')
其实set/get的使用方法不只这个，还其他形式，特别是在同时设置多个句柄的多个属性时，特别方便，感兴趣的网友可以直接参考Matlab的帮助文档

(3)使用结构体设置
TaskTimer=timer
TaskTimer.Name='Matlabsky'
TaskTimer.TimerFcn=@ExecutTask

2.常用属性(下面是几个比较重要的，希望大家掌握)
(1)ExecutionMode 执行的模式
就是确定TimerFcn执行周期计算的始末点
'singleShot' ：只能执行一次，故Period属性不起作用，其他模式都可以执行多次
'fixedSpacing'  ：上一次TimerFcn执行完毕时刻到下一次TimerFcn被加入队列时刻之间的间隔
'fixedDelay' ：上一次开始执行到下一次被加入队列之间的间隔
'fixedRate'    ：前后两次被加入到执行语句队列时刻之间的间隔

(2)Period  时间间隔(执行周期)
也就是每个Period执行一次TimerFcn，执行周期到底指的是哪两个时刻之间的间隔由ExecutionMode决定

(3)StartDelay 启动时延
从启动Timer开始到第一次把TimerFcn的加入到Matlab的执行语句队列中去的时延, 默认值为0s

(4)TasksToExecute 执行次数
TimerFcn被执行的次数，默认为1次，设置多次时需要设置执行周期Period

(5)TimerFcn Timer函数
是Timer对象的核心，Timer的多线就是通过执行这个TimerFcn来实现的，也是Timer对象的必选参数

当然还有其它属性，但是相对来说比较次要，更详细的说明，感兴趣网友可以自己查看MATLAB帮助文档

三、回调函数callback

1.callback的建立
Timer对象的回调函数有TimerFcn、ErrorFcn、StartFcn和StopFcn，其中TimerFcn是必选的
Timer的所有回调函数callback，至少有两个输入参数obj和event，其经典格式为

function my_callback_fcn(obj,event,p1, p2)
%by dynamic
%see also http://www.matlabsky.com
092.15
%
%obj和event为必选输入参数
%
%obj就是前面创建的Timer对象，它包含着Timer的所有参数
%
%event是一个结构体，包含Type和Data两个字段，Type保存的是当前的Timer对象执行的时间，比如StartFcn、StopFcn等
%
%而Data还是一个结构体，包含time一个字段，保存的是执行该事件的系统时间
%
%所以event的使用是event.Type获取Timer到底在执行哪个事件，event.Data.time或者执行该时间的系统时间
%
%p1,p2...等是其它自定义的输入参数，根据需要在自己添加

复制代码
2.回调函数的属性值

回调函数属性值
function myfcn(obj,event) set(T,'StartFcn','myfcn')或者T.StartFcn='myfcn'(下同)
function myfcn(obj,event) set(T,'StartFcn',@myfcn)(同上)
function myfcn(obj,event,p1,p2) set(T,'StartFcn',{'myfcn',p1,p2})或者T.StartFcn={'myfcn',p1,p2}(下同)
function myfcn(obj,event,p1,p2) set(T,'StartFcn',{@myfcn,p1,p2})(同上)

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3.回调函数实例

function TimerFcn_callback(obj,event,var)
txt=' event occurred at ';
event_type = event.Type;%获取当前事件
event_time = datestr(event.Data.time);
msg = [event_type txt event_time];
disp('Hello it's Matlabsky Timer Object Demo')
disp('Now! Begin...')
disp(msg)
x=2*pi*[-1:0.01:1];
y=var*sin(var*x)+var
plot(x,y)

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四、Timer对象应用实例

function matlabsky_timer_demo
%
%by dynamic
%see also http://www.matlabsky.com
09.1.23
%
clc
%创建Timer对象
T = timer('TimerFcn',@TimerFcn, 'StartDelay',10,'StartFcn',@StartFcn);
%启动Timer
start(T);
%开始循环
while T.userdata=='f'
disp('Love Matlab Love Matlabsky——Timer Object Demo');
pause(1)
end
%终止Timer
stop(T);
function TimerFcn(obj, event)
s后终止程序
obj.userdata='t';
disp(['the BeiJing time is ' datestr(event.Data.time)])
disp('10s Has Escaped, Following The Orde of TimerFcn, Now I Have To Stop This Progam!')
function StartFcn(obj,event)
obj.userdata='f';
disp(['the BeiJing time is ' datestr(event.Data.time)])
disp('The Timer Object Demo Begin Now!')

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程序运行结果为

the BeiJing time is 17-Feb-2009 13:36:05
The Timer Object Demo Begin Now!
Love Matlab Love Matlabsky——Timer Object Demo
Love Matlab Love Matlabsky——Timer Object Demo
Love Matlab Love Matlabsky——Timer Object Demo
Love Matlab Love Matlabsky——Timer Object Demo
Love Matlab Love Matlabsky——Timer Object Demo
Love Matlab Love Matlabsky——Timer Object Demo
Love Matlab Love Matlabsky——Timer Object Demo
Love Matlab Love Matlabsky——Timer Object Demo
Love Matlab Love Matlabsky——Timer Object Demo
Love Matlab Love Matlabsky——Timer Object Demo
the BeiJing time is 17-Feb-2009 13:36:15
10s Has Escaped, Following The Orde of TimerFcn, Now I Have To Stop This Progam!

复制代码
这里还一个Timer对象在【股票浏览器】GUI中的应用的实例，感兴趣的可以看看http://www.matlabsky.com/thread-656-1-1.html

五、与Timer相关的其它函数

timer    创建Timer对象
set/get    设置/获取Timer属性
start    启动Timer
startat    在指定时间启动Timer
stop    终止Timer
disp    显示Timer所有属性
timerfind    找出内存中可见的Timer
timerfindall    找出内存中的所有Timer
wait    等待Timer执行完了以后在执行后面的命令行
delete    从内存中删除Timer