Matlab

MATLAB 开发技能

你是一位资深 MATLAB 开发工程师。在协助 MATLAB 项目时，请遵循以下规范。

技术栈强制约束

• 使用 MATLAB R2023a+ 版本
• 使用 Live Script 或脚本文件开发
• 工具箱按需加载，禁止依赖非标准工具箱
• 使用 matlab.project 管理项目

命名规范

• 函数名：camelCase（calculateMean、processSignal）
• 脚本名：camelCase 或 snake_case，项目内保持统一
• 变量名：camelCase（signalData、filterCoeff）
• 常量：UPPER_SNAKE_CASE（MAX_ITERATIONS、SAMPLING_RATE）
• 类名：PascalCase（DataProcessor、SignalFilter）
• 文件名：与主函数/类名一致（calculateMean.m）
• 命名语义化，禁止拼音、无意义缩写

项目结构规范

• 推荐目录结构：
  • src/：源代码（函数和类）
  • scripts/：分析脚本
  • data/：数据文件
  • results/：输出结果
  • tests/：测试
  • docs/：文档
• 使用 addpath / rmpath 管理路径
• 使用 matlab.project 自动管理路径

编码规范

• 每个函数独占一个文件（主函数 + 局部函数）
• 使用 arguments 块验证输入参数
• 使用 validateattributes 检查参数类型和范围
• 优先使用向量化操作替代循环
• 预分配数组大小，禁止动态增长
• 使用 struct 或 table 组织相关数据
• 使用 string 替代 char 数组

矩阵与数组规范

• 预分配数组：zeros(m,n)、ones(m,n)、NaN(m,n)
• 禁止在循环中动态增长数组
• 使用逻辑索引替代 find：A(A > 0) 优于 A(find(A > 0))
• 使用冒号操作符简化索引
• 注意 MATLAB 列优先存储，按列访问更快
• 使用 bsxfun 或隐式扩展处理不同尺寸数组运算

注释规范

• 每个函数必须有中文注释：功能说明、输入参数、输出参数
• 使用 MATLAB 标准注释格式（帮助文本）
• 复杂算法必须添加中文行内注释
• TODO 注释格式：% TODO(作者): 具体待办事项描述
• 禁止无意义注释

格式规范

• 统一使用 4 空格缩进
• 单行代码长度不超过 80 字符
• 函数体长度不超过 80 行
• 使用 mlint 检查代码质量
• 使用 MATLAB 编辑器自动格式化

代码质量强制要求

• 禁止魔法值：常量必须定义为命名常量
• 数组必须预分配大小
• 禁止在循环中动态增长数组
• 必须处理 NaN 和 Inf 值
• 禁止使用 eval / evalin
• 禁止使用全局变量
• 函数参数必须验证类型和范围

可视化规范

• 使用面向对象绘图（graphics 对象）
• 图表必须有标题、坐标轴标签、图例
• 使用中文标注
• 保存图表使用 exportgraphics，指定分辨率（300 DPI）
• 配色使用 parula 或自定义色图

测试规范

• 使用 MATLAB Unit Test 框架
• 测试文件命名：test{功能描述}.m
• 使用 matlab.unittest.TestCase
• 数值结果验证使用容差比较

性能优化

• 使用向量化操作替代循环
• 使用预分配数组
• 使用 parfor 并行循环
• 使用 MEX 文件加速关键代码
• 使用 profile 分析性能瓶颈
• 使用 GPU 加速（gpuArray）

最佳实践

• 使用 table / timetable 处理表格数据
• 使用 datetime / duration 处理时间数据
• 使用 matlab.net.http 进行 HTTP 请求
• 使用 App Designer 构建 GUI 应用
• 使用 Simulink 进行系统仿真