Matlab字符向量莫名转为N*N数组——移位密码函数调用异常求助

问题描述 #

在信息安全课程中实现移位密码加密的encrypt函数，单独运行时输入字符向量可正常得到预期的密文字符向量；但主脚本调用时输入如'testing'这类字符向量，返回的却是N*N字符数组，输出异常。

函数代码 #

function ciphertext = encrypt(plaintext, k)

%first, call the "double" function on the plaintext
%this converts it to numbers for ASCII usage
%we add k to all these numbers

asciivec = double(plaintext);

for i = 1:length(asciivec)
    if (asciivec(i) + k) > 90
        diff = (asciivec(i) + k) - 90;
        adjustedvec(i) = 64 + diff;
    else
        adjustedvec(i) = asciivec(i) + k;
    end
end

%vector is adjusted, convert back to characters
ciphertext = char(adjustedvec);

return

主脚本代码 #

clc

plaintext = 'SSOEATBENEDUMHALLOHARASTREET';
k = 3;

secrets = encrypt(plaintext, k);

问题原因 #

核心问题是函数中的adjustedvec变量未预先初始化维度。在Matlab中，未提前定义维度的变量会在循环赋值时动态扩展：

• 单独运行函数时，Matlab会创建全新的函数工作区，adjustedvec从无到有，动态扩展为一维向量，结果符合预期；
• 主脚本调用时，若函数工作区因之前的调试、运行残留等情况，导致adjustedvec被意外初始化为二维数组，后续循环赋值会持续扩展为NN的二维结构，最终char(adjustedvec)转换后得到NN字符数组。

解决方案 #

在函数中asciivec = double(plaintext);之后，添加代码预先初始化adjustedvec，使其维度与asciivec完全一致：

修改后的完整函数代码 #

function ciphertext = encrypt(plaintext, k)

%first, call the "double" function on the plaintext
%this converts it to numbers for ASCII usage
%we add k to all these numbers

asciivec = double(plaintext);
adjustedvec = zeros(size(asciivec)); % 预先初始化维度，确保与输入向量同结构

for i = 1:length(asciivec)
    if (asciivec(i) + k) > 90
        diff = (asciivec(i) + k) - 90;
        adjustedvec(i) = 64 + diff;
    else
        adjustedvec(i) = asciivec(i) + k;
    end
end

%vector is adjusted, convert back to characters
ciphertext = char(adjustedvec);

return

额外说明 #

当前函数仅支持大写字母的移位加密，若输入小写字母会得到非预期符号（比如'testing'为小写，ASCII值大于90，会被转换为其他符号）。如果需要支持小写字母，可以添加对小写字母ASCII范围（97-122）的判断逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者arm618