1. 怎麼在matlab中調用用c語言編寫的程序
通過把耗時長的函數用c語言實現,並編譯成mex函數可以加快執行速度。Matlab本身是不帶c語言的編譯器的,所以要求你的機器上已經安裝有VC,BC或Watcom
C中的一種。如果你在安裝Matlab時已經設置過編譯器,那麼現在你應該就可以使用mex命令來編譯c語言的程序了。如果當時沒有選,就在Matlab里鍵入mex
-setup,下面只要根據提示一步步設置就可以了。需要注意的是,較低版本的在設置編譯器路徑時,只能使用路徑名稱的8字元形式。比如我用的VC裝在路徑C:\PROGRAM
FILES\DEVSTUDIO下,那在設置路徑時就要寫成:「C:\PROGRA~1」這樣設置完之後,mex就可以執行了。為了測試你的路徑設置正確與否,把下面的程序存為hello.c。
/*hello.c*/
#include
"mex.h"
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
mexPrintf("hello,world!\n");
}
假設你把hello.c放在了C:\TEST\下,在Matlab里用CD
C:\TEST\
將當前目錄改為C:\
TEST\(注意,僅將C:\TEST\加入搜索路徑是沒有用的)。現在敲:
mex
hello.c
如果一切順利,編譯應該在出現編譯器提示信息後正常退出。如果你已將C:\TEST\加
入了搜索路徑,現在鍵入hello,程序會在屏幕上打出一行:
hello,world!
看看C\TEST\目錄下,你會發現多了一個文件:HELLO.DLL。這樣,第一個mex函數就算完成了。分析hello.c,可以看到程序的結構是十分簡單的,整個程序由一個介面子過程
mexFunction構成。
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
前面提到過,Matlab的mex函數有一定的介面規范,就是指這
nlhs:輸出參數數目
plhs:指向輸出參數的指針
nrhs:輸入參數數目
例如,使用
[a,b]=test(c,d,e)
調用mex函數test時,傳給test的這四個參數分別是
2,plhs,3,prhs
其中:
prhs[0]=c
prhs[1]=d
prhs[2]=e
當函數返回時,將會把你放在plhs[0],plhs[1]里的地址賦給a和b,達到返回數據的目的。
細心的你也許已經注意到,prhs[i]和plhs[i]都是指向類型mxArray類型數據的指針。
這個類型是在mex.h中定義的,事實上,在Matlab里大多數數據都是以這種類型存在。當然還有其他的數據類型,可以參考Apiguide.pdf里的介紹。
為了讓大家能更直觀地了解參數傳遞的過程,我們把hello.c改寫一下,使它能根據輸
入參數的變化給出不同的屏幕輸出:
//hello.c
2.0
#include
"mex.h"
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
int
i;
i=mxGetScalar(prhs[0]);
if(i==1)
mexPrintf("hello,world!\n");
else
mexPrintf("大家好!\n");
}
將這個程序編譯通過後,執行hello(1),屏幕上會打出:
hello,world!
而hello(0)將會得到:
大家好!
現在,程序hello已經可以根據輸入參數來給出相應的屏幕輸出。在這個程序里,除了用到了屏幕輸出函數mexPrintf(用法跟c里的printf函數幾乎完全一樣)外,還用到了一個函數:mxGetScalar,調用方式如下:
i=mxGetScalar(prhs[0]);
"Scalar"就是標量的意思。在Matlab里數據都是以數組的形式存在的,mxGetScalar的作用就是把通過prhs[0]傳遞進來的mxArray類型的指針指向的數據(標量)賦給C程序里的變數。這個變數本來應該是double類型的,通過強制類型轉換賦給了整形變數i。既然有標量,顯然還應該有矢量,否則矩陣就沒法傳了。看下面的程序:
//hello.c
2.1
#include
"mex.h"
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
int
*i;
i=mxGetPr(prhs[0]);
if(i[0]==1)
mexPrintf("hello,world!\n");
else
mexPrintf("大家好!\n");
}
這樣,就通過mxGetPr函數從指向mxArray類型數據的prhs[0]獲得了指向double類型的指針。
但是,還有個問題,如果輸入的不是單個的數據,而是向量或矩陣,那該怎麼處理呢
?通過mxGetPr只能得到指向這個矩陣的指針,如果我們不知道這個矩陣的確切大小,就
沒法對它進行計算。
為了解決這個問題,Matlab提供了兩個函數mxGetM和mxGetN來獲得傳進來參數的行數
和列數。下面常式的功能很簡單,就是獲得輸入的矩陣,把它在屏幕上顯示出來:
//show.c
1.0
#include
"mex.h"
#include
"mex.h"
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
double
*data;
int
M,N;
int
i,j;
data=mxGetPr(prhs[0]);
//獲得指向矩陣的指針
M=mxGetM(prhs[0]);
//獲得矩陣的行數
N=mxGetN(prhs[0]);
//獲得矩陣的列數
for(i=0;i<M;i++)
{
for(j=0;j<N;j++)
mexPrintf("%4.3f
",data[j*M+i]);
mexPrintf("\n");
}
}
編譯完成後,用下面的命令測試一下:
a=1:10;
b=[a;a+1];
show(a)
show(b)
需要注意的是,在Matlab里,矩陣第一行是從1開始的,而在C語言中,第一行的序數為零,Matlab里的矩陣元素b(i,j)在傳遞到C中的一維數組大data後對應於data[j*M+i]
。
輸入數據是在函數調用之前已經在Matlab里申請了內存的,由於mex函數與Matlab共用同一個地址空間,因而在prhs[]里傳遞指針就可以達到參數傳遞的目的。但是,輸出參數卻需要在mex函數內申請到內存空間,才能將指針放在plhs[]中傳遞出去。由於返回指針類型必須是mxArray,所以Matlab專門提供了一個函數:mxCreateDoubleMatrix來實現內存的申請,函數原型如下:
mxArray
*mxCreateDoubleMatrix(int
m,
int
n,
mxComplexity
ComplexFlag)
m:待申請矩陣的行數
n:待申請矩陣的列數
為矩陣申請內存後,得到的是mxArray類型的指針,就可以放在plhs[]里傳遞回去了。但是對這個新矩陣的處理,卻要在函數內完成,這時就需要用到前面介紹的mxGetPr。使用
mxGetPr獲得指向這個矩陣中數據區的指針(double類型)後,就可以對這個矩陣進行各種操作和運算了。下面的程序是在上面的show.c的基礎上稍作改變得到的,功能是將輸
//reverse.c
1.0
#include
"mex.h"
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
double
*inData;
double
*outData;
int
M,N;
int
i,j;
inData=mxGetPr(prhs[0]);
M=mxGetM(prhs[0]);
N=mxGetN(prhs[0]);
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);
outData=mxGetPr(plhs[0]);
for(i=0;i<M;i++)
for(j=0;j<N;j++)
outData[j*M+i]=inData[(N-1-j)*M+i];
}
當然,Matlab里使用到的並不是只有double類型這一種矩陣,還有字元串類型、稀疏矩陣、結構類型矩陣等等,並提供了相應的處理函數。本文用到編制mex程序中最經常遇到的一些函數,其餘的詳細情況清參考Apiref.pdf。
通過前面兩部分的介紹,大家對參數的輸入和輸出方法應該有了基本的了解。具備了這些知識,就能夠滿足一般的編程需要了。但這些程序還有些小的缺陷,以前面介紹的re由於前面的常式中沒有對輸入、輸出參數的數目及類型進行檢查,導致程序的容錯性很差,以下程序則容錯性較好
#include
"mex.h"
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
double
*inData;
double
*outData;
int
M,N;
//異常處理
//異常處理
if(nrhs!=1)
mexErrMsgTxt("USAGE:
b=reverse(a)\n");
if(!mxIsDouble(prhs[0]))
mexErrMsgTxt("the
Input
Matrix
must
be
double!\n");
inData=mxGetPr(prhs[0]);
M=mxGetM(prhs[0]);
N=mxGetN(prhs[0]);
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);
outData=mxGetPr(plhs[0]);
for(i=0;i<M;i++)
for(j=0;j<N;j++)
outData[j*M+i]=inData[(N-1-j)*M+i];
}
在上面的異常處理中,使用了兩個新的函數:mexErrMsgTxt和mxIsDouble。MexErrMsgTxt在給出出錯提示的同時退出當前程序的運行。MxIsDouble則用於判斷mxArray中的數據是否double類型。當然Matlab還提供了許多用於判斷其他數據類型的函數,這里不加詳述。
需要說明的是,Matlab提供的API中,函數前綴有mex-和mx-兩種。帶mx-前綴的大多是對mxArray數據進行操作的函數,如mxIsDouble,mxCreateDoubleMatrix等等。而帶mx前綴的則大多是與Matlab環境進行交互的函數,如mexPrintf,mxErrMsgTxt等等。了解了這一點,對在Apiref.pdf中查找所需的函數很有幫助。
至此為止,使用C編寫mex函數的基本過程已經介紹完了。
2. MATLAB調用c語言時候 怎麼添加頭文件
MATLAB調用C語言是不需要增加頭文件的。
例如你有一個 new.c 需要被matlab調用,則如下操作:
把new.c放在MATLAB當前目錄中,內在MATLAB中輸入mex new.c。然容後matlab會生成編譯文件new.mexW32。你就可以直接在matlab中調用new.c里的函數了。當然c文件裡面的函數格式必須按照matlab的要求來。
3. matlab調用C語言程序
必須在你的VS2008中安裝64位的編譯器組件,就是在安裝選擇組件時選擇。
(1)如果不安裝64位的編譯器組件,就無法在64位的Matlab裡面找到VS2008的編譯器;
(2)C語言編譯後的DLL,32位和64位的後綴名不一樣,64位的matlab無法識別、運行32位的C語言DLL。
當然啦,你也可以考慮安裝32位的matlab,不過並不需要重裝32的操作系統。
不過如果這樣的話,你的程序就無法處理很大的數據量了,因為32位程序的內存限制。
4. matlab里如何調用c語言的程序
你把dictsepmex.m刪去,只保留C文件。
要解釋你追問。
5. 如何在matlab中調用C
建議用stateflow模塊來調用C,簡單方便快捷。
調用:
6. matlab調用C語言數組
在matlab中安裝mex,然後就可以把c文件放在matlab中編譯成mex文件,這個mex文件就可以作為matlab的一個command使用,可以返回一個double型的矩陣回來。
以下是網路的定義:
.MEX文件是一種可在matlab環境中調用的C(或fortran)語言衍生程序,MEX文件的後綴名按32位/64位分別為 .mexw32/.mexw64。MEX文件是由C或Fortran語言編寫的源代碼,經matlab編譯器處理而生成的二進制文件。它是可以被matlab解釋器自動裝載並執行的動態鏈接程序,類似windows下的dll文件。
MEX文件實現了一種其它語言與MATLAB的介面,通過MEX文件可以在MATLAB中像調用內嵌函數一樣調用使用C語言和Fortran等語言編寫的函數,實現了代碼重用,同時也能提高MATLAB環境中數據處理的效率。
7. 怎樣用Matlab調用已有的C語言程序
1.准備好C語言程抄序,清楚C語言的入口函數
2.編寫mexfunction函數。mexfunction函數為C語言與MATLAB語言的介面函數。調用實例在mylinedetect.c文件中.在MATLAB中調用mex指令編譯相關文件,將C語言編譯為MEX文件。
3.編譯完成後,生成mylinedetect.mexw32或mylinedetect.mexw64文件,此文件即mex文件,用於MATLAB與C語言介面函數.
4.編譯完成之後,編寫MATLAB函數,調用MEX文件。以MEX文件的形式調用編譯完成的C語言函數[o1,o2]=mylinedetect(double(X).');......
5.輸出結果,上述linedetect函數完成圖像中直線檢測功能,帶入MATLAB中調用後形成結果。
8. 如何在matlab上運行c語言寫的程序
1.准備好C語言程序,清楚C語言的入口函數
2.編寫mexfunction函數。mexfunction函數為C語言與MATLAB語言的接內口函數。調用實例在mylinedetect.c文件中容.在MATLAB中調用mex指令編譯相關文件,將C語言編譯為MEX文件。
3.編譯完成後,生成mylinedetect.mexw32或mylinedetect.mexw64文件,此文件即mex文件,用於MATLAB與C語言介面函數.
4.編譯完成之後,編寫MATLAB函數,調用MEX文件。以MEX文件的形式調用編譯完成的C語言函數[o1,o2]=mylinedetect(double(X).');......
5.輸出結果,上述linedetect函數完成圖像中直線檢測功能,帶入MATLAB中調用後形成結果。
9. 怎樣用Matlab調用已有的C語言程序
方法/步驟
准備好C語言程序,一般情況下要清楚C語言的入口函數,比如,如下的C語言函數:
ntuple_list linedetect(image_double image)
上述C語言函數中,linedetect為函數名,ntuple_list為輸出,image為輸入。C語言的源文件包含".h"和".c"文件。如:linedetect.h文件和linedetect.c文件。
編寫mexfunction函數。mexfunction函數為C語言與MATLAB語言的介面函數。調用實例在mylinedetect.c文件中,文件內容如下:
#include "mex.h"
#include "matrix.h"
#include "linedetect.h"
#include "string.h"
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
int M;
int N;
double * pImg;
ntuple_list p;
struct image_double_s img_s;
if(nrhs==0)
{
mexPrintf("error input\n");
return;
}
M = mxGetM(prhs[0]);
N = mxGetN(prhs[0]);
pImg = mxGetPr(prhs[0]);
img_s.data = pImg;
img_s.xsize = M;
img_s.ysize = N;
p=lsd(&img_s);
plhs[1] = mxCreateDoubleMatrix(1,3,mxREAL);
*(mxGetPr(plhs[1])+0) = p->size;
*(mxGetPr(plhs[1])+1) = p->max_size;
*(mxGetPr(plhs[1])+2) = p->dim;
plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(p->dim,p->max_size,mxREAL);
memcpy(mxGetPr(plhs[0]),p->values,(p->max_size)*(p->dim)*sizeof(double));
}
在MATLAB中調用mex指令編譯相關文件,將C語言編譯為MEX文件,如下所示。
mex mylinedetect.c linedetect.c
編譯完成後,生成mylinedetect.mexw32或mylinedetect.mexw64文件,此文件即mex文件,用於MATLAB與C語言介面函數
編譯完成之後,編寫MATLAB函數,調用MEX文件。如下所示。
load trees;
%以MEX文件的形式調用編譯完成的C語言函數
[o1,o2]=mylinedetect(double(X).');
......
輸出結果,上述linedetect函數完成圖像中直線檢測功能,帶入MATLAB中調用後,形成如下結果。
10. matlab調用c語言
如果我有一個用C語言寫的函數,實現了一個功能,如一個簡單的函數:
double add(double x, double y) {
return x + y;
}
現在我想要在Matlab中使用它,比如輸入:
>> a = add(1.1, 2.2)
3.3000
要得出以上的結果,那應該怎樣做呢?
解決方法之一是要通過使用MEX文件,MEX文件使得調用C函數和調用Matlab的內置函數一樣方便。MEX文件是由原C代碼加上MEX文件專用的介面函數後編譯而成的。
可以這樣理解,MEX文件實現了一種介面,它把在Matlab中調用函數時輸入的自變數通過特定的介面調入了C函數,得出的結果再通過該介面調回Matlab。該特定介面的操作,包含在mexFunction這個函數中,由使用者具體設定。
所以現在我們要寫一個包含add和mexFunction的C文件,Matlab調用函數,把函數中的自變數(如上例中的1.1和2.2)傳給mexFunction的一個參數,mexFunction把該值傳給add,把得出的結果傳回給mexFunction的另一個參數,Matlab通過該參數來給出在Matlab語句中調用函數時的輸出值(如上例中的a)。
比如該C文件已寫好,名為add.c。那麼在Matlab中,輸入:
>> mex add.c
就能把add.c編譯為MEX文件(編譯器的設置使用指令mex -setup),在Windows中,MEX文件類型為mexw32,即現在我們得出add.mexw32文件。現在,我們就可以像調用M函數那樣調用MEX文件,如上面說到的例子。所以,通過MEX文件,使用C函數就和使用M函數是一樣的了。
我們現在來說mexFunction怎樣寫。
mexFunction的定義為:
void mexFunction(
int nlhs,
mxArray *plhs[],
int nrhs,
const mxArray *prhs[]) {
}
可以看到,mexFunction是沒返回值的,它不是通過返回值把結果傳回Matlab的,而是通過對參數plhs的賦值。mexFunction的四個參數皆是說明Matlab調用MEX文件時的具體信息,如這樣調用函數時:
>> b = 1.1; c = 2.2;
>> a = add(b, c)
mexFunction四個參數的意思為:
nlhs = 1,說明調用語句左手面(lhs-left hand side)有一個變數,即a。
nrhs = 2,說明調用語句右手面(rhs-right hand side)有兩個自變數,即b和c。
plhs是一個數組,其內容為指針,該指針指向數據類型mxArray。因為現在左手面只有一個變數,即該數組只有一個指針,plhs[0]指向的結果會賦值給a。
prhs和plhs類似,因為右手面有兩個自變數,即該數組有兩個指針,prhs[0]指向了b,prhs[1]指向了c。要注意prhs是const的指針數組,即不能改變其指向內容。
因為Matlab最基本的單元為array,無論是什麼類型也好,如有double array、 cell array、 struct array……所以a,b,c都是array,b = 1.1便是一個1x1的double array。而在C語言中,Matlab的array使用mxArray類型來表示。所以就不難明白為什麼plhs和prhs都是指向mxArray類型的指針數組。
完整的add.c如下:
// add.c
#include "mex.h" // 使用MEX文件必須包含的頭文件
// 執行具體工作的C函數
double add(double x, double y) {
return x + y;
}
// MEX文件介面函數
void mexFunction(
int nlhs,
mxArray *plhs[],
int nrhs,
const mxArray *prhs[]) {
double *a;
double b, c;
plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(1, 1, mxREAL);
a = mxGetPr(plhs[0]);
b = *(mxGetPr(prhs[0]));
c = *(mxGetPr(prhs[1]));
*a = add(b, c);
}
mexFunction的內容是什麼意思呢?我們知道,如果這樣調用函數時:
>> output = add(1.1, 2.2);
在未涉及具體的計算時,output的值是未知的,是未賦值的。所以在具體的程序中,我們建立一個1x1的實double矩陣(使用mxCreateDoubleMatrix函數,其返回指向剛建立的mxArray的指針),然後令plhs[0]指向它。接著令指針a指向plhs[0]所指向的mxArray的第一個元素(使用mxGetPr函數,返回指向mxArray的首元素的指針)。同樣地,我們把prhs[0]和prhs[1]所指向的元素(即1.1和2.2)取出來賦給b和c。於是我們可以把b和c作自變數傳給函數add,得出給果賦給指針a所指向的mxArray中的元素。因為a是指向plhs[0]所指向的mxArray的元素,所以最後作輸出時,plhs[0]所指向的mxArray賦值給output,則output便是已計算好的結果了。
上面說的一大堆指向這指向那,什麼mxArray,初學者肯定都會被弄到頭暈眼花了。很抱歉,要搞清楚這些亂糟糟的關系,只有多看多練。
實際上mexFunction是沒有這么簡單的,我們要對用戶的輸入自變數的個數和類型進行測試,以確保
輸入正確。如在add函數的例子中,用戶輸入char array便是一種錯誤了。
從上面的講述中我們總結出,MEX文件實現了一種介面,把C語言中的計算結果適當地返回給Matlab罷了。當我們已經有用C編寫的大型程序時,大可不必在Matlab里重寫,只寫個介面,做成MEX文件就成了。另外,在Matlab程序中的部份計算瓶頸(如循環),可通過MEX文件用C語言實現,以提高計算速度。