MATLAB中空矩阵的输出差异及维度表示疑问

嗨，我来帮你拆解这两个MATLAB里的空矩阵相关疑惑～

问题1：为什么z1和z2的输出形式不一样？ #

这完全是因为zpkdata和pzmap这两个函数的返回值设计逻辑不同：

• zpkdata函数是为了兼容多输入多输出（MIMO）系统设计的，它返回的零点、极点都是cell数组——每个cell对应系统中一组输入输出通道的零点/极点。你的系统是单输入单输出（SISO），所以得到的z1是1x1的cell，里面装的就是当前通道的零点集合：一个0x1的空矩阵（因为你的系统没有零点）。
• 而pzmap函数更偏向可视化辅助，它直接返回当前系统的极点和零点数值数组。因为你的系统没有零点，所以直接返回一个0x1的空矩阵，不需要用cell包装。

你可以用这两行代码验证一下：

class(z1)       % 输出 'cell'
class(z2)       % 输出 'double'
size(z1{1})     % 输出 [0 1]，和size(z2)结果一致

问题2：为什么MATLAB显示“0行1列”，但看不到任何行列？ #

这里要理解MATLAB里空矩阵的本质：空矩阵不是没有维度，而是有确定的维度但元素数量为0。
0-by-1的维度标注，是MATLAB为了保持输出格式的一致性：当你的系统有零点时，z2会是一个Nx1的列向量（N是零点个数），所以即使没有零点，MATLAB也会维持这个“列向量形状”的维度。这样做的好处是，你后续写代码处理零点时，不用特意判断“有没有零点”的情况——比如遍历零点的循环，在空矩阵下也能正常执行（只是循环体不会运行）。

你看不到实际的行列，是因为确实没有元素存在，但维度信息是MATLAB用来记录数组“形状”的元数据，确保它在参与运算时能符合维度匹配规则（比如和其他列向量进行拼接、运算等）。

附你的测试代码：

clc;clear;close all
C=0.1e-6
R=47e3
num=1
den=[-R*C 0]
sys=tf(num,den)
[z1,p1,k]=zpkdata(sys)
[p2,z2]=pzmap(sys)

备注：内容来源于stack exchange，提问作者DSP_CS