MATLAB GUI编程总结

最近鼓弄毕设，做的是人脸识别方面的东西，用 matlab 编程实现，后来想到做一个GUI界面，经过研究，将自己的收获总结在下面

GUI 两种编程方式

matlab 提供两种编写 GUI 界面的方式：使用 guide + 部分编程、全编程的方式。

使用 guide + 部分编程

matlab 提供 guide 工具以完成 GUI 界面设计（控件资源的添加、布局和属性设置等），并保存到 “.fig” 文件，同时还产生同名的 “.m” 文件，两个文件缺一不可，前者保存 GUI 界面资源的属性，或者主要完成控件回调函数的编写。

全编程方式

这种方式需要用户完全编写程序，包括控件资源的创建，属性设置，回调函数的编写。没有 “.fig” 文件，只依赖于脚本文件。

两种方式的不同

文件组织

前面已经讲了，使用 guide，依赖于两个文件 “.fig” 和 “.m” 文件；而全编程方式只依赖于 “.m” 文件。
用户数据管理方式

使用 guide 方式，程序依靠一个结构体来实现控件之间数据共享，该结构体包含所用控件资源的句柄，还可以动态添加用户的数据（使用guidata(h, data)），回调函数第三个参数就是该变量，因此，在任何控件的回调函数内部都能访问所用的用户数据和资源句柄。第二种方式，采用全局变量数据的共享方式。

程序结构

使用 guide 方式，主程序和各个回调函数的关系是并列的，如下面所示：

function mygui   % 主程序
...
function button1Callback(h,eventdata,data)   % 回调函数  
...
function button2Callback(h,eventdata,data)   % 回调函数  
...
function func1(x)    % 用户自定义函数
...

而使用第二种方式，必须使用函数嵌套，

function mygui   % 主程序
...
 function button1Callback(h,eventdata,data) % 回调函数  
 ...
 end
 function button2Callback(h,eventdata,data) % 回调函数  
 ...
 end
 function func1(x)  % 用户自定义函数
 ...
 end
end

编程步骤

第一种方式

打开 guide 界面

命令行输入 “guide” 并回车，打开设计面板。
添加控件并设置属性

双击添加的控件打开属性检查器，设置控件属性。Tag属性很关键，在默认情况下，Tag 的名称就是控件句柄的名称。

工具栏上常用的工具有：对象浏览器，对齐工具等。

编写回调函数

通过右击控件可以直接跳转到控件的回调函数（Callback）、构造函数（CreateFcn）和析构函数（DeleteFcn）编辑代码处。

注：在空间的CreateFcn（构造函数）中添加以下代码：

function pushbutton1CreateFcn(h, eventdata, handles)
...
handles.pushbutton1 = h;
guidata(h, handles);

将 pushbutton1 控件句柄添加到结构体，之后就可以在任何回调函数中访问该控件，当然也可以添加其它用户数据。

以下是一个最简单的例子。

example:

function varargout = test2(varargin)
gui_Singleton = 1;
gui_State = struct('gui_Name',       mfilename, ...
                  'gui_Singleton',  gui_Singleton, ...
                  'gui_OpeningFcn', @test2_OpeningFcn, ...
                  'gui_OutputFcn',  @test2_OutputFcn, ...
                  'gui_LayoutFcn',  [] , ...
                  'gui_Callback',   []);
if nargin && ischar(varargin{1})
   gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});
end

if nargout
   [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
else
   gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
end

function test2_OpeningFcn(h, eventdata, handles, varargin)
handles.output = h;
guidata(h, handles);

function varargout = test2_OutputFcn(h, eventdata, handles) 
varargout{1} = handles.output;

function pushbutton1_CreateFcn(h, eventdata, handles)

function pushbutton2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)

function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))
   set(hObject,'BackgroundColor','white');
end
handles.edit1 = h;
guidata(h, handles);

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)
set(handles.edit1,'string','button2');

function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)
set(handles.edit1,'string','button1');

以上程序创建一个edit，两个pushbutton，按不同的pushbutton，在edit中显示不同的内容。值得指出的是，在属性检查器查看pushbutton的回调函数属性时，发现：

这里写图片描述
Callback 的属性值是 @( hObject, eventdata ) test2( ‘pushbutton1_Callback’, hObject, eventdata, guidata(hObject) )

该属性值自动生成，指明了该控件的回调函数是 test2 文件中名为 “pushbutton1_Callback” 的函数，并且在调用时传递三个实参，hObject（当前对象句柄）, eventdata（与控件相关的事件数据）, guidata(hObject)（数据结构体）。构造函数也类似，在调用之前已经将当前对象的句柄添加到数据结构体中。

第二种方式

创建控件设置属性
初始化用户数据

编写回调函数及其它用户自定义函数

example:

function test3
hf = figure('units','normalized', ...
           'position', [0.38 .4 .41 .51], ...
           'visible','off', ...
           'menubar', 'none');
h_button1 = uicontrol('parent',hf, ...
                     'units','normalized', ...
                     'position',[.30 .62 .1 .06], ...
                     'string','button1', ...
                     'callback',@button1Callback);      
h_button2 = uicontrol('parent',hf, ...
                     'units','normalized', ...
                     'position',[.65 .62 .1 .06], ...
                     'string','button1', ...
                      'callback',@button2Callback); 
h_edit1 = uicontrol('style','edit', ...
                   'parent',hf, ...
                   'units','normalized', ...
                   'position',[.16 .33 .75 .15], ...
                   'backgroundcolor','w');                   
set(hf,'visible','on');

   function button1Callback(h,~)
       set(h_edit1,'string','button1');
   end
   function button2Callback(h,~)
       set(h_edit1,'string','button2');
   end
end

其功能与第一个程序实现的功能相同。由于采用函数嵌套，内嵌函数可以访问主函数中的数据，而不需要维护一个结构体，并作为参数传递给每个回调函数。

常用控件及其属性

组件的层级结构：

这里写图片描述

不同对象的属性大同小异，常用的属性有：

单位（units）：normalized | characters | pixels | …
string（显示字符）
Tag（标签）
backgroundcolor（背景颜色）
foregroundcolor（前景颜色）
position（位置 [x, y, width, height]，单位由 units 确定）
parent（父对象句柄）
visible（可见性）： on | off
style（类型）
callback（回调函数句柄）
CreateFcn（构造函数句柄）
DeleteFcn（析构函数句柄）