MATLAB提供了图形用户界面开发环境 (Graphical User Interface Development Environment, GUIDE), 在这种开发环境下，用户界面设计变得方便、直观，实现了“所见即所得”的可视 化设计。

1.图形用户界面设计模板

• 在MATLAB命令行窗口输入guide命令，

• 或在MATLAB 主窗口中选择“主页”选项卡， 单击“文件”命令组中的“新建”命令按钮，再选择“应用程序”→GUIDE 命令，弹出“GUIDE快速入门”窗口，如图所示。

​ 图 “GUIDE快速入门”窗口

MATLAB为图形用户界面设计准备了4种模板，分别是 Blank GUI(Default) 、GUI with Uicontrols(带控件对象的图形用户界面模板)、GUI with Axes and Menu(带坐标轴与菜单的图 形用户界面模板)和Modal Question Dialog(带模式问话对话框的图形用户界面模板)。

当用户选择不同的模板时，在“预览”栏中就可以预览与该模板对应的图形用户界面。

2.图形用户界面设计窗口

在图形用户界面设计模板中选中一个模板，然后单击“确定”按钮，就会打开图形用户界 面设计窗口。

选择不同的图形用户界面设计模式，在图形用户界面设计窗口中显示的结果是不一样的。

BlankGUI模板下的图形用户界面设计窗口

图形用户界面设计窗口由菜单栏、工具栏、控件工具箱、图形对象设计区等部分组成。

• 在图形用户界面设计窗口左边的是控件工具箱，其中含有“按钮”、“可编辑文本”、“坐标轴”、“面板”、“按钮组”等控件。

• 从中选择一个控件，以拖曳方式将其添加至图形对象设区，生成控件对象。

• 右击图形对象，则弹出一个快捷菜单，用户可以从中选择某个菜单项进行相应的设计。例如，选择“查看回调”子菜单的CallBack 、CreateFcn 、DeleteFcn 、ButtonDownFcn、 KeyPressFcn 等命令，可以打开代码编辑器来编写对应事件发生时需要执行的程序代码。

• 图形用户界面设计窗口下部的状态栏用于显示当前对象的Tag 属性、位置属性。

MATLAB 常用的图形用户界面设计工具有对象属性检查器、菜单编辑器、工具栏编辑器、 对齐对象工具、对象浏览器和Tab 键顺序编辑器。

1.对象属性检查器

利用对象属性检查器，可以检查每个对象的属性值，也可以修改、设置对象的属性值。通过双击某个对象，或选中对象后，从图形用户界面设计窗口工具栏上单击“属性检查器”命令按钮图，或选择“视图” → “属性检查器”命令，打开“对象属性检查器”窗口，如图所示。

另外，在MATLAB 命令行窗口的命令行上输入命令“inspect”, 也可以打开对象属性检查器。

在选中某个对象后，可以通过对象属性检查器，查看该对象的属性，也可以方便地修改对象的属性。

2.菜单编辑器

利用菜单编辑器，可以创建、设置、修改下拉式菜单和快捷菜单。从图形用户界面设计窗口的工具栏上单击“菜单编辑器”命令按钮卧，或选择“工具”→“菜单编辑器”命令，即可 打开“菜单编辑器”窗口，如图所示。

​ 图 “菜单编辑器”窗口

• 菜单编辑器左上角的第一个按钮用于创建一级菜单项，可以单击该按钮来创建一级菜单项。

• 第二个按钮用于创建子菜单，在选中已经创建的一级菜单项后，可以单击该按钮来创建选中的一级菜单项的子菜单。选中创建的某个菜单项后，菜单编辑器的右边就会显示该菜单项的有关属性，可以在这里设置、修改菜单项的属性。

• 菜单编辑器左上角的第4个按钮⬅与第5个按钮➡用于改变菜单项的层次，

• 第6个按钮⬆与第7个按钮⬇用于对选中的菜单进行平级上移与下移操作

• 最右边的按钮❎用于删除选中的菜单。

菜单编辑器右边列出了菜单的主要属性。

• “标签”属性的取值为字符串，作为菜单项的标识；
• “标记”属性的取值是字符串，用于定义菜单项的名字；
• “快捷键”属性的取值是任意字母， 用于定义菜单项的快捷键；
• 3个复选框代表菜单项的外观属性；
• “回调”属性的取值是字符串， 可以是某个脚本文件名或一组MATLAB 命令。在该菜单项被选中以后，MATLAB 将自动调用此回调函数来作出对相应菜单项的响应。

菜单编辑器有两个选项卡，选择“菜单栏”选项卡，可以创建下拉式菜单。选择“上下文菜单”选项卡，可以创建快捷菜单。选择“上下文菜单”选项卡后，菜单编辑器左上角的第3个按钮国就会变成可用，单击该按钮就可以创建快捷菜单。

3.工具栏编辑器

利用工具栏编辑器可以创建、设置、修改工具栏。从图形用户界面设计窗口的工具栏上单击“工具栏编辑器”命令按钮 函，或选择“工具” → “工具栏编辑器”命令，即可打开“工具 栏编辑器”窗口，如图11-18所示。

​ 图 “工具栏编辑器”窗口

“工具栏编辑器”窗口的上部是设计的工具栏，左半部为工具调色板，右半部用于增加、 删除工具按钮和设置工具按钮、工具栏的属性。通过使用分隔符，实现工具按钮的分组效果。

“新建”、“打开”等按钮只能设计单击时的回调方法，一般采用默认回调方法。

“放大”、“缩小”等切换按钮除可以设计“单击回调”方法，也可以设计按钮在打开和关闭时的回调方法。

4.对齐对象工具

利用对齐对象工具，可以对图形用户界面对象设计区内的多个对象的位置进行调整。

在选中多个对象后，在图形用户界面设计窗口的工具栏上单击“对齐对象”命令按钮串，或选择“工 具” → “对齐对象”命令，打开“对齐对象”窗口，如图所示。

​ 图 “对齐对象”窗口

“对齐对象”窗口中的“对齐”组按钮用于对齐调整方向，“分布”组按钮用于调整对象间距。

5.对象浏览器

利用对象浏览器，可以查看当前设计阶段的各个句柄图形对象。

从图形用户界面设计窗口 的工具栏上单击“对象浏览器”命令按钮，或选择“视图”→“对象浏览器”命令，打开“对象浏览器”窗口，如图所示。

​ 图“对象浏览器”窗口

在“对象浏览器”窗口中，可以看到已经创建的每个图形对象以及图形窗口对象。用鼠标双击图中的任何一个对象，可以进入对象的属性检查器界面。

6.Tab键顺序编辑器

利用Tab 键顺序编辑器，可以设置用户按键盘上的Tab 键时，对象被选中的先后顺序。

从图形用户界面设计窗口的工具栏上单击“Tab 键顺序编辑器”按钮晶，或选择“工具” →“Tab键顺序编辑器”命令，即可打开“Tab 键顺序编辑器”窗口。例如，若在图形用户界面设计窗口中创建了3个对象，与它们相对应的Tab 键顺序编辑器如图所示。

​ 图 “Tab键顺序编辑器”窗口

在 “Tab 键顺序编辑器”窗口中，可以看到已经添加的对象。界面的左上角有两个按钮， 分别用于设置对象按Tab 键时选中的先后顺序。

利用上面介绍的图形用户界面设计工具，可以设计出界面友好、操作简便、功能强大的图形用户界面，然后通过编写对象的事件响应过程，就可以完成相应的任务。下面通过实例说明 这些工具的具体使用方法。

例1 利用图形用户界面设计工具设计如图所示的用户界面。该界面包括一个用 于显示图形的轴对象，显示的图形包括表面图、网格图和等高线图。绘制图形的功能通过3个命令按钮来实现，用户通过单击相应的按钮，即可绘制相应图形。绘制图形所需要的数据通过 一个列表框来选取。在列表框中包括3个选项，分别对应 MATLAB的数据函数Peaks 、Membrane 和用户自定义的绘图数据Sinc, 用户可以通过选择相应的选项来载入相应的绘图数据。

操作步骤如下。

(1)打开图形用户界面设计窗口，添加有关图形对象。

• 先打开 “GUIDE 快速入门”窗口，选中Blank GUI(Default) 选项后，单击“确定”按钮， 打开图形用户界面设计窗口。
• 选中图形用户界面设计窗口控件工具箱中的“坐标轴”控件，并在图形窗口中拖曳出一个矩形框，调整好矩形框的大小和位置。
• 再添加3个按钮、 一个列表框 和一个静态文本框，并调整好它们的大小和位置。

(2)利用属性检查器设置界面对象的属性。

• 设置第一个按钮的 String 属性和Tag 属性为“Mesh”,
• 设置第二个按钮的 String 属性和 Tag 属性为 “Surf”,
• 设置第三个按钮的String 属性和Tag 属性为“Contour3”。
• 设置列表框的 Tag 属性为 ChooseFun, 然后添加列表项：单击 String 属性名后面的图标， 在打开的文本编辑器中输入3个选项： Peaks 、Membrane 和 Sinc, 各选项间使用 “I” 作为分隔符，也可使用Enter 键作为分隔符。注意，输入3行，每行输入一个选项。
• 设置静态文本的 String 属性为“选择绘图参数”。

(3)利用对齐对象工具，调整控件位置。

选中3个按钮，利用对齐对象工具把前3个按钮设为左对齐，宽和高都相等，且间距相同。

(4)保存图形用户界面。

选择“文件”→“保存”命令或单击工具栏中的“保存图形”按钮，将设计的图形界面保 存为.fig 文件。例如，将其存为 guidemo.fig, 这时系统还将自动生成一个guidemo.m 文件。该 M文件用于保存各图形对象的程序代码。

(5)编写代码，实现控件功能。

如果实现代码较为简单，可以直接修改控件的CallBack 属性。

对于较为复杂的程序代码， 最好还是编写M 文件。单击图形用户界面设计窗口工具栏中的“编辑器”按钮，将打开一个M 文件，图形用户界面开发环境就会自动添加相应的回调函数框架，这时可以在各控件的回调函数区输入相应的程序代码。

回调函数就是处理该事件的程序，它定义对象怎样处理信息并响应某事件，该函数不会主 动运行，是由主控程序调用的。主控程序一直处于前台操作，它对各种消息进行分析、排队和 处理，当控件被触发时去调用指定的回调函数，执行完毕之后控制权又回到主控程序。设 gcbo 为正在执行回调的对象句柄，可以使用它来查询该对象的属性。

① 为打开图形窗口事件编写响应代码。选择MATLAB编辑器的“编辑器”选项卡，在“导 航”命令组中单击“转至”命令按钮，在弹出的菜单中选择 guidemo_OpeningFcn 函数，在以 %varargin开头的注解语句下输入以下代码：

② 为列表框编写响应代码。选择ChooseFun_Callback 函数，在以%handles开头的注解语 句下输入以下代码：

③ 为 Mesh 按钮编写响应代码。选择Mesh_Callback 函数，在该区添加以下代码：

④ 为 Surf 按钮编写响应代码。选择Surf_Callback 函数，在该区添加以下代码：

⑤ 为 Contour3 按钮编写响应代码。选择Contour3_Callback函数，在该区添加以下代码：

可以看出，每个控件对象都有一个由function 语句引导的函数，用户可以在相应的函数体 中添加程序代码来完成指定的任务。在运行图形用户界面文件时，matlab如果单击其中的某个对象， 则在MATLAB 机制下自动调用该函数。

⑥ 运行图形用户界面。

保存程序代码后，在图形界面设计器中选择“工具”→“运行”命令，或单击工具栏上的 “运行图形”命令按钮 D, 即可得到如图所示的图形用户界面。图形界面存盘后，也可以在命令行窗口直接输入文件名来运行。例如，可以输入guidemo来运行上面保存过的界面。

例2 在例1的图形窗口中添加图形窗口的默认菜单和一个自定义菜单项“设置”, 其中“网格线”子菜单项控制给坐标轴加网格线，“边框”子菜单项控制给坐标轴加边框，“背景色”子菜单项控制图形窗口的背景颜色。

操作步骤如下。

(1)打开已经建立的图形用户界面文件。

先打开“GUIDE 快速入门”窗口，选中“打开现有GUI” 选项卡后，选择例11-5建立的 图形用户界面文件 guidemo.fig, 打开该文件并另存为guidemol.fig。

(2)显示图形窗口的默认菜单。

双击图形窗口空白区域，打开“属性检查器”窗口，设置图形窗口的 MenuBar 属性为figure。 如果为了建立用户自己的菜单系统，需要取消图形窗口默认的菜单，可以将图形窗口的MenuBar 属性设置为none。

(3)添加自定义菜单。

单击图形界面设计窗口工具栏中的“菜单编辑器”命令按钮，打开“菜单编辑器”窗口，

新建一个一级菜单项，将其“标签”属性设为“设置”,“标记”属性设为 Option, “快捷键：

Ctrl+”属性设为O。 再在刚建的“设置”菜单项下建立3个二级子菜单项，设置它们的“标签” 属性分别为“网格线”“边框”、“背景色”,Tag 属性分别为hgon、hbon、hwc。选中“背景色” 菜单项的“分隔符位于此菜单项上”属性，在这个菜单项上面添加分隔线。然后在“背景色” 菜单项下创建3个三级子菜单项，其“标签”属性分别设为“黄色”、“蓝色”、“白色”,“标记” 属性分别为 hwc Yellow 、hwcBlue 、hwcWhite,“快捷键：Ctrl+” 属性分别设为 Y 、B 、W 。选 中“网格线”和“白色”菜单项的“在此菜单项前添加选中标记”属性，使这两个菜单项前面 加上符号“ √”。

(4)编写代码，实现自定义菜单功能。

（a）为“网格线”菜单项编写响应代码。选择hgon_Callback函数，在以%handles开头的注解语句下输入以下代码：

（b）为“边框”菜单项编写响应代码。选择hbon_Callback函数，在该区添加以下代码：

（c）为3个颜色菜单项编写响应代码。选择hwcYellow_Callback函数，在该区添加以下代码：

选择hwcBlue_Callback函数，在该区添加以下代码：

选择hwcWhite_Callback函数，在该区添加以下代码：

f,‘Color’,‘b’)
set(gcbo,‘Checked’,‘on’)
set(handles.hwcYellow,‘Checked’,‘off’)
set(handles.hwcWhite,‘Checked’,‘off’)