colon, :

向量创建、数组下标和 for 循环迭代

语法

x = j:k
x = j:i:k
A(:,n)
A(m,:)
A(:)
A(j:k)

说明

冒号是 MATLAB^® 中最有用的运算符之一。使用该运算符可以创建向量，为数组加下标，以及指定 for 迭代。

x = j:k 创建一个包含元素 [j,j+1,j+2,...,j+m] 的单位间距向量 x，其中 m = fix(k-j)。如果 j 和 k 都是整数，则简化为 [j,j+1,...,k]。

示例

x = j:i:k 创建一个等间距向量 x，以 i 作为元素之间的增量。向量元素大致为 [j,j+i,j+2*i,...,j+m*i]，其中 m = fix((k-j)/i)。但是，如果 i 不是整数，则浮点算术运算的作用在于确定 colon 是否包括向量中的端点 k，因为 k 可能并不是正好等于 j+m*i。

示例

x = colon(j,k) 和 x = colon(j,i,k) 是执行命令 j:k 和 j:i:k 的替代方式，但很少使用。这些语法会启用类的运算符重载。

A(:,n)、A(m,:)、A(:) 和 A(j:k) 是包含冒号的矩阵 A 的常见索引表达式。如果您在索引表达式中使用冒号作为下标，例如 A(:,n)，则它是包含特定数组维度中所有下标的简写形式。创建使用冒号进行索引的向量也很常见，例如 A(j:k)。有些索引表达式结合了两种冒号用法，如 A(:,j:k) 中所示。

包含冒号的常见索引表达式包括：

A(:,n) 是矩阵 A 的第 n 列。
A(m,:) 是矩阵 A 的第 m 行。
A(:,:,p) 是三维数组 A 的第 p 页。
A(:) 将 A 中的所有元素重构成一个列向量。如果 A 已经是列向量，则此表达式没有任何作用。
A(:,:) 将 A 中的所有元素重构成一个二维矩阵。如果 A 已经是矩阵或向量，则此表达式没有任何作用。
A(j:k) 使用向量 j:k 对 A 进行索引。如果 A 是向量，则 A(j:k) 具有与 A 相同的方向。如果 A 是矩阵，则 A(j:k) 是行向量。
A(:,j:k) 包含第一个维度中的所有下标，但使用向量 j:k 对第二个维度进行索引。这样将返回包含列 [A(:,j), A(:,j+1), ..., A(:,k)] 的矩阵。

示例

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创建单位间距向量

打开实时脚本

创建由 1 到 10 之间的数字组成的单位间距向量。冒号运算符使用 +1 作为默认增量。

x = 1:10

x = 1×10

     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10

创建具有指定增量的向量

打开实时脚本

创建按指定值递增或递减的向量。

创建元素按 0.1 递增的向量。

x = 0:0.1:1

x = 1×11

         0    0.1000    0.2000    0.3000    0.4000    0.5000    0.6000    0.7000    0.8000    0.9000    1.0000

创建元素按 -2 递减的向量。

y = 10:-2:0

y = 1×6

    10     8     6     4     2     0

对矩阵行和列进行索引

打开实时脚本

详细了解使用冒号 : 对矩阵进行索引的多种方法。

创建一个 3×3 矩阵。对第一行进行索引。

A = magic(3)

A = 3×3

     8     1     6
     3     5     7
     4     9     2

A(1,:)

ans = 1×3

     8     1     6

对第二列和第三列进行索引。

A(:,2:3)

将矩阵重构成列向量。

A(:)

指定 `for` 循环迭代

打开实时脚本

在 for 循环上下文中，冒号指定循环迭代。

编写一个 for 循环，求 1 到 4 之间的数字 n 的平方。

for n = 1:4
    n^2
end

ans = 
1

ans = 
4

ans = 
9

ans = 
16

输入参数

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`j` — 起始向量值
标量

起始向量值，指定为实数标量。如果 j < k，因此输出向量非空，则 j 是该向量中的第一个元素。

示例: x = 0:5

示例: x = 0:0.5:5

`k` — 结束向量值
标量

结束向量值，指定为实数标量。仅当按照增量刚好递增到等于 k 时，k 才是该向量中的最后一个值。例如，向量 0:5 的最后一个值为 5，但 0:0.3:1 的最后一个值并不是 1，因为按照其增量并不会刚好递增到等于该端点值。

示例: x = 0:5

示例: x = 0:0.5:5

`i` — 向量元素之间的增量
`1` (默认) | 标量

向量元素之间的增量，指定为实数标量。

示例: x = 0:0.5:5

输出参量

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`x` — 等间距向量
行向量

等间距向量，以行向量形式返回。如果 j > k，则 x = j:k 是一个空矩阵。更为常见的是，语法 x = j:i:k 将在下列情况下返回空矩阵：

i、j 或 k 为空输入
i == 0
i > 0 且 j > k
i < 0 且 j < k

提示

for 参考页介绍了如何在循环语句上下文中使用 :。
linspace 类似于冒号运算符 :，但可以直接控制数据点数并始终包含端点。同类函数 logspace 生成对数间距值。
创建向量以建立元胞数组或结构体数组（例如 cellName{:} 或 structName(:).fieldName）的索引时，MATLAB 以逗号分隔列表的形式返回多个输出。有关详细信息，请参阅如何使用以逗号分隔的列表。

扩展功能

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tall 数组
对行数太多而无法放入内存的数组进行计算。

此函数支持 tall 数组，但存在一些限制。有关详细信息，请参阅Index and View Tall Array Elements。

C/C++ 代码生成
使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

用法说明和限制：

不支持复数输入。
输入 i 不能具有逻辑值。
不支持向量输入。
输入必须为常量。
使用单精度算术运算生成单精度结果。

基于线程的环境
使用 MATLAB® `backgroundPool` 在后台运行代码或使用 Parallel Computing Toolbox™ `ThreadPool` 加快代码运行速度。

此函数完全支持基于线程的环境。有关详细信息，请参阅在基于线程的环境中运行 MATLAB 函数。

GPU 数组
通过使用 Parallel Computing Toolbox™ 在图形处理单元 (GPU) 上运行来加快代码执行。

colon 函数支持 GPU 数组输入，但有以下用法说明和限制：

要在 GPU 上运行此函数并获得 gpuArray 输出，请使用以下任意语法：
```
x = gpuArray.colon(j,k)
x = gpuArray.colon(j,i,k)
```
您也可以将 gpuArray 对象直接传递给冒号运算符：
```
x = gpuArray(j):gpuArray(k)
x = gpuArray(j):gpuArray(i):gpuArray(k)
```
不支持 64 位整数。

有关详细信息，请参阅在 GPU 上运行 MATLAB 函数 (Parallel Computing Toolbox)。

分布式数组
使用 Parallel Computing Toolbox™ 在集群的组合内存中对大型数组进行分区。

此函数完全支持分布式数组。有关详细信息，请参阅使用分布式数组运行 MATLAB 函数 (Parallel Computing Toolbox)。

版本历史记录

在 R2006a 之前推出

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R2025a: 使用非标量操作数创建向量时出现错误

现在，如果一个或多个操作数不是标量，colon 在创建向量时会返回错误。例如，像 [1 2 3]:2:10 这样的表达式现在会引发错误。以前，colon 使用任何非标量操作数的第一个元素来计算表达式。

要保留以前版本的行为，请更新代码以指定任何非标量操作数的第一个元素代替这些非标量操作数。例如，以下代码现在返回错误，因为 size(A) 是非标量。

A = randn(3,4);
v = 1:size(A)

在以前的版本中，以下代码等效于 v = 1:3，因为 size(A) 返回向量 [3 4]，而 colon 仅使用 A 的第一个维度的大小来计算表达式。要获得相同的结果，请显式指定 A 的第一个维度的大小作为操作数。

v = 1:size(A,1)

再如，以下代码也返回错误，因为 id 是非标量。

id = find([1 2 3 1 2 3] == 3);
v = 1:id

在以前的版本中，以下代码等效于 v = 1:3，因为 find 返回向量 [3 6]，而 colon 仅使用此返回向量的第一个元素来计算表达式。要获得相同的结果，请显式指定向量的第一个元素作为操作数。

v = 1:id(1)

您也可以直接指定 find 仅返回第一个索引。

id = find([1 2 3 1 2 3] == 3,1,"first");
v = 1:id

如果您有一个由排序值组成的向量，也可以使用 min 函数访问该向量的第一个元素。例如，以下代码现在返回错误，因为 strfind 返回向量。

path = 'matlab/users/username/examples';
topDirname = path(1:strfind(path,'/')-1)

要获得与以前版本相同的结果，请对 strfind 返回的排序向量使用 min 函数。

topDirname = path(1:min(strfind(path,'/'))-1)

R2024a: 使用非标量操作数创建向量时出现警告

现在，如果一个或多个操作数不是标量，colon 在创建向量时会发出警告。例如，像 [1 2 3]:2:10 这样的表达式现在会发出警告。在以后的版本中，此警告将变为错误，不再支持非标量操作数。以前，colon 使用任何非标量操作数的第一个元素来计算表达式。

另请参阅

for | linspace | logspace | reshape | varargin

colon, :

语法

说明

示例

创建单位间距向量

创建具有指定增量的向量

对矩阵行和列进行索引

指定 for 循环迭代

输入参数

j — 起始向量值 标量

k — 结束向量值 标量

i — 向量元素之间的增量 1 (默认) | 标量

输出参量

x — 等间距向量 行向量

提示

扩展功能

tall 数组 对行数太多而无法放入内存的数组进行计算。

C/C++ 代码生成 使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

基于线程的环境 使用 MATLAB® backgroundPool 在后台运行代码或使用 Parallel Computing Toolbox™ ThreadPool 加快代码运行速度。

GPU 数组 通过使用 Parallel Computing Toolbox™ 在图形处理单元 (GPU) 上运行来加快代码执行。

分布式数组 使用 Parallel Computing Toolbox™ 在集群的组合内存中对大型数组进行分区。

版本历史记录

R2025a: 使用非标量操作数创建向量时出现错误

R2024a: 使用非标量操作数创建向量时出现警告

另请参阅

主题

指定 `for` 循环迭代

`j` — 起始向量值
标量

`k` — 结束向量值
标量

`i` — 向量元素之间的增量
`1` (默认) | 标量

`x` — 等间距向量
行向量

tall 数组
对行数太多而无法放入内存的数组进行计算。

C/C++ 代码生成
使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

基于线程的环境
使用 MATLAB® `backgroundPool` 在后台运行代码或使用 Parallel Computing Toolbox™ `ThreadPool` 加快代码运行速度。

GPU 数组
通过使用 Parallel Computing Toolbox™ 在图形处理单元 (GPU) 上运行来加快代码执行。

分布式数组
使用 Parallel Computing Toolbox™ 在集群的组合内存中对大型数组进行分区。