matlab和C/C++混合编程--Mex (转载)
matlab和C/C++混合编程--Mex
最近的项目需要matlab和C的混合编程,经过一番努力终于完成了项目要解决的问题。现在就将Mex的一些经验总结一下,当然只是刚刚开始,以后随着学习的深入继续添加。首先讲讲写Mex的一些常规规定,然后我们会重点关注混合编程中最难解决数据的问题--结构到底如何转换,并且后面会重点说一下自己的程序。
一、Mex的结构
先看一个简单的程序(该程序保存在matlab主目录下名字是mexDemon.cpp,或者在主目录下新建一个.cpp文件):
#include "mex.h" //加入头文件,该头文件在VS2010中无法include,但是不影响其在matlab中的编译,反而在matlab编译还需要include它#include <vector>using namespace std;void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],int nrhs,const mxArray *prhs[]) //mexFunction就类似于main函数{//nlhs代表的是输出参数的个数//plhs是一个指针数组,里面的指针指向mxArray类型,每一个指针指向一个输出//nrhs代表的是输入参数的个数//prhs是一个指针数组,里面的指针指向mxArray类型,每一个指针指向一个输入vector<vector<double> > array2d;double *z;plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix( 5, 6, mxREAL);//第一个输出是一个5*6的矩阵z = mxGetPr(plhs[0]);//获得矩阵的第一个元素的指针array2d.resize(5);int ii = 0;for(int i = 0; i < 5; i++){for(int j = 0; j < 6; j++){z[i*6 + j] = ii; //指针访问矩阵是列优先的,请自己循环程序和分析输出结果ii++;}}} /**ans =0 5 10 15 20 251 6 11 16 21 262 7 12 17 22 273 8 13 18 23 284 9 14 19 24 29*/
然后对Matlab编译应用程序mex的编译器进行设置,在命令窗口输入 Mex –setup。 然后跟着步骤走选择合适的编译器即可。
设置完编译器之后在命令窗口输入Mex mexDemon.cpp 进行编译生成.mexw64文件,生成之后便可以直接调用了,例如本例子可以这样调用,就是直接在命令窗口输入 a = mexDemon(); 返回值如上。
二、C和Matlab的数据结构的转换
(1)数值的传递
matlab -> c++
x = mxGetScalar(prhs[0]);//该函数获取matlab传递过来的数值;
c++ -> matlab
plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(1,1,mxREAL);//创建返回的矩阵,范围plhs[0]为mxArray类型
y = mxGetPr(plhs[0]);//获取返回plhs[0]的数据地址,其后可以修改y的值就可以返回了
一个实例(numDemon.cpp):
#include "mex.h"void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[]){int x = mxGetScalar(prhs[0]); //将第一个输入参数转为Scalar标量,也就是单数值printf("%d\n", x); //打印double *y; plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(1,1,mxREAL); //让第一个输出参数指向一个1*1的矩阵y = mxGetPr(plhs[0]); //获得矩阵的第一个元素的指针*y = 10; //将其赋值为10}
如下图在命令窗口编译:
(2)矩阵的传入与传出
关于传出(c++到Matlab, 就是第一个例子),下面可以再给一个例子是如何从matlab传入到c++,看下面这段代码:
#include "mex.h"void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[]){double *dataCursor;vector<vector<double> > parms;dataCursor = mxGetPr(prhs[0]); //得到输入矩阵的第一个元素的指针int mrows = mxGetM(prhs[0]); //获得矩阵的行int ncols = mxGetN(prhs[0]); //获得矩阵的列printf("%d_%d\n", mrows, ncols); //打印行和列parms.resize(mrows); //初始化for(int i = 0; i < mrows; i++){parms[i].resize(ncols);}for(int i = 0; i < mrows; i++){for(int j = 0; j < ncols; j++){parms[i][j] = dataCursor[j * mrows + i]; //拷贝矩阵的元素到vector of vector}}}
同样在命令窗口编译即可。
(3)字符串的传入与传出
matlab -> c++ (传入)
char *input_buf;input_buf = mxArrayToString(prhs[0]);//使用mxArrayToString将mxArray转换为c、c++字符串
c++ -> matlab (传出)
char *output_buf;//定义字符串缓存size_t buflen = (mxGetM(prhs[0]) * mxGetN(prhs[0])) + 1;//获取字符串长度,mxGetM获取行数,mxGetN获取列数output_buf=mxCalloc(buflen, sizeof(char));//使用mxCalloc分配输出字符串数组plhs[0] = mxCreateString(output_buf);//使用mxCreateString创建mxArray输出mxfree(output_buf);
一个实例(strDemon.cpp)
#include "mex.h"void revord(char *input_buf, size_t buflen, char *output_buf){mwSize i;if (buflen == 0) return;for(i=0;i<buflen-1;i++)*(output_buf+i) = *(input_buf+buflen-i-2);}void mexFunction( int nlhs, mxArray *plhs[],int nrhs, const mxArray *prhs[]){char *input_buf, *output_buf;size_t buflen;buflen = (mxGetM(prhs[0]) * mxGetN(prhs[0])) + 1; //因为本程序是翻转字符串,所以输入输出字符串的长度应该一样output_buf=mxCalloc(buflen, sizeof(char)); //申请空间input_buf = mxArrayToString(prhs[0]); //获得输入字符串revord(input_buf, buflen, output_buf); //翻转字符串plhs[0] = mxCreateString(output_buf); mxFree(input_buf);return;}
同样编译一下即可。
(4)cell的传入
#include "mex.h"void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[]){mwSize cellNdim = mxGetNumberOfDimensions(prhs[0]); //这里介绍两个函数mxGetNumberOfDimensions和mxGetDimensionsconst int *cellColPtr = mxGetDimensions(prhs[0]);//mxGetDimensions: 就是返回一个指针ptr,每一个指针所指向的值是每一个维度的元素个数。例如有矩阵3*2的矩阵,那么*(ptr)为3,*(ptr+1)为2.//mxGetNumberOfDimensions: 返回mxArray的维度。int cellNRow = *(label_dims);int cellNCol = *(label_dims + 1);mxArray *ptr;ptr = mxGetCell(prhs[0], 0); //获取cell的第0个元素,返回一个mxArray指针,第二个参数代表cell中元素的下标mxArray *cellOfCell;cellOfCell = mxGetCell(ptr, 0); //当然cell里面可以还是cell,那么应该再样写mxArray *cellOfStr;char *chTmp;cellOfStr = mxGetCell(prhs[0], 0); //当然cell里面可以是字符串chTmp = mxArrayToString(cellOfStr);printf("%s\n", chTmp);}
后面待补充结构体和cell数组的传出,暂时还没遇到这样的需求。再贴上几个参考网址:
1.http://blog.sina.com.cn/s/blog_9db9f81901013yv2.html
2.http://blog.sina.com.cn/s/blog_80202a090100uhup.html
转载于:https://www.cnblogs.com/Vae1990Silence/p/10112253.html
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