matlab函数库c语言 matlab怎么写c语言

怎么用c语言实现matlab中的功能?

通过把耗时长的函数用c语言实现,并编译成mex函数可以加快执行速度。Matlab本身是不带c语言的编译器的,所以要求你的机器上已经安装有VC,BC或Watcom

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C中的一种。如果你在安装Matlab时已经设置过编译器,那么现在你应该就可以使用mex命令来编译c语言的程序了。如果当时没有选,就在Matlab里键入mex

-setup,下面只要根据提示一步步设置就可以了。需要注意的是,较低版本的在设置编译器路径时,只能使用路径名称的8字符形式。比如我用的VC装在路径C:\PROGRAM

FILES\DEVSTUDIO下,那在设置路径时就要写成:“C:\PROGRA~1”这样设置完之后,mex就可以执行了。为了测试你的路径设置正确与否,把下面的程序存为hello.c。

/*hello.c*/

#include

"mex.h"

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

mexPrintf("hello,world!\n");

}

假设你把hello.c放在了C:\TEST\下,在Matlab里用CD

C:\TEST\

将当前目录改为C:\

TEST\(注意,仅将C:\TEST\加入搜索路径是没有用的)。现在敲:

mex

hello.c

如果一切顺利,编译应该在出现编译器提示信息后正常退出。如果你已将C:\TEST\加

入了搜索路径,现在键入hello,程序会在屏幕上打出一行:

hello,world!

看看C\TEST\目录下,你会发现多了一个文件:HELLO.DLL。这样,第一个mex函数就算完成了。分析hello.c,可以看到程序的结构是十分简单的,整个程序由一个接口子过程

mexFunction构成。

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

前面提到过,Matlab的mex函数有一定的接口规范,就是指这

nlhs:输出参数数目

plhs:指向输出参数的指针

nrhs:输入参数数目

例如,使用

[a,b]=test(c,d,e)

调用mex函数test时,传给test的这四个参数分别是

2,plhs,3,prhs

其中:

prhs[0]=c

prhs[1]=d

prhs[2]=e

当函数返回时,将会把你放在plhs[0],plhs[1]里的地址赋给a和b,达到返回数据的目的。

细心的你也许已经注意到,prhs[i]和plhs[i]都是指向类型mxArray类型数据的指针。

这个类型是在mex.h中定义的,事实上,在Matlab里大多数数据都是以这种类型存在。当然还有其他的数据类型,可以参考Apiguide.pdf里的介绍。

为了让大家能更直观地了解参数传递的过程,我们把hello.c改写一下,使它能根据输

入参数的变化给出不同的屏幕输出:

//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");

}

将这个程序编译通过后,执行hello(1),屏幕上会打出:

hello,world!

而hello(0)将会得到:

大家好!

现在,程序hello已经可以根据输入参数来给出相应的屏幕输出。在这个程序里,除了用到了屏幕输出函数mexPrintf(用法跟c里的printf函数几乎完全一样)外,还用到了一个函数:mxGetScalar,调用方式如下:

i=mxGetScalar(prhs[0]);

"Scalar"就是标量的意思。在Matlab里数据都是以数组的形式存在的,mxGetScalar的作用就是把通过prhs[0]传递进来的mxArray类型的指针指向的数据(标量)赋给C程序里的变量。这个变量本来应该是double类型的,通过强制类型转换赋给了整形变量i。既然有标量,显然还应该有矢量,否则矩阵就没法传了。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");

}

这样,就通过mxGetPr函数从指向mxArray类型数据的prhs[0]获得了指向double类型的指针。

但是,还有个问题,如果输入的不是单个的数据,而是向量或矩阵,那该怎么处理呢

?通过mxGetPr只能得到指向这个矩阵的指针,如果我们不知道这个矩阵的确切大小,就

没法对它进行计算。

为了解决这个问题,Matlab提供了两个函数mxGetM和mxGetN来获得传进来参数的行数

和列数。下面例程的功能很简单,就是获得输入的矩阵,把它在屏幕上显示出来:

//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]);

//获得指向矩阵的指针

M=mxGetM(prhs[0]);

//获得矩阵的行数

N=mxGetN(prhs[0]);

//获得矩阵的列数

for(i=0;iM;i++)

{

for(j=0;jN;j++)

mexPrintf("%4.3f

",data[j*M+i]);

mexPrintf("\n");

}

}

编译完成后,用下面的命令测试一下:

a=1:10;

b=[a;a+1];

show(a)

show(b)

需要注意的是,在Matlab里,矩阵第一行是从1开始的,而在C语言中,第一行的序数为零,Matlab里的矩阵元素b(i,j)在传递到C中的一维数组大data后对应于data[j*M+i]

输入数据是在函数调用之前已经在Matlab里申请了内存的,由于mex函数与Matlab共用同一个地址空间,因而在prhs[]里传递指针就可以达到参数传递的目的。但是,输出参数却需要在mex函数内申请到内存空间,才能将指针放在plhs[]中传递出去。由于返回指针类型必须是mxArray,所以Matlab专门提供了一个函数:mxCreateDoubleMatrix来实现内存的申请,函数原型如下:

mxArray

*mxCreateDoubleMatrix(int

m,

int

n,

mxComplexity

ComplexFlag)

m:待申请矩阵的行数

n:待申请矩阵的列数

为矩阵申请内存后,得到的是mxArray类型的指针,就可以放在plhs[]里传递回去了。但是对这个新矩阵的处理,却要在函数内完成,这时就需要用到前面介绍的mxGetPr。使用

mxGetPr获得指向这个矩阵中数据区的指针(double类型)后,就可以对这个矩阵进行各种操作和运算了。下面的程序是在上面的show.c的基础上稍作改变得到的,功能是将输

//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;iM;i++)

for(j=0;jN;j++)

outData[j*M+i]=inData[(N-1-j)*M+i];

}

当然,Matlab里使用到的并不是只有double类型这一种矩阵,还有字符串类型、稀疏矩阵、结构类型矩阵等等,并提供了相应的处理函数。本文用到编制mex程序中最经常遇到的一些函数,其余的详细情况清参考Apiref.pdf。

通过前面两部分的介绍,大家对参数的输入和输出方法应该有了基本的了解。具备了这些知识,就能够满足一般的编程需要了。但这些程序还有些小的缺陷,以前面介绍的re由于前面的例程中没有对输入、输出参数的数目及类型进行检查,导致程序的容错性很差,以下程序则容错性较好

#include

"mex.h"

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

double

*inData;

double

*outData;

int

M,N;

//异常处理

//异常处理

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;iM;i++)

for(j=0;jN;j++)

outData[j*M+i]=inData[(N-1-j)*M+i];

}

在上面的异常处理中,使用了两个新的函数:mexErrMsgTxt和mxIsDouble。MexErrMsgTxt在给出出错提示的同时退出当前程序的运行。MxIsDouble则用于判断mxArray中的数据是否double类型。当然Matlab还提供了许多用于判断其他数据类型的函数,这里不加详述。

需要说明的是,Matlab提供的API中,函数前缀有mex-和mx-两种。带mx-前缀的大多是对mxArray数据进行操作的函数,如mxIsDouble,mxCreateDoubleMatrix等等。而带mx前缀的则大多是与Matlab环境进行交互的函数,如mexPrintf,mxErrMsgTxt等等。了解了这一点,对在Apiref.pdf中查找所需的函数很有帮助。

至此为止,使用C编写mex函数的基本过程已经介绍完了。

matlab上的程序在C语言 上能运行吗

matlab上的程序在C语言上能运行。matlab是一种科学的计算语言,采用的是解释执行的方式,所有在C语言上能运行。

有一个通俗的比喻,

如果程序设计语言是车,那么C

语言就是全能手,

C十十语言是加强版的C

语言,

MATLAB

是科学家用来完成特殊任务的工具。作为使用MATLAB

的科学家和工程师,

通过混合程序设计,就可以借用CIC十十语言这两个全能手增强MATLAB

的功能;作为使用C/C十十语言开发的开发者,也可以通过混合程序设计来使用MATLAB强大的科学计算与数据可视化功能。

C语言调用matlab函数

matlab中调用c语言函数:

#include "mex.h" //头文件必须包含mex.h

double mexSimpleDemo(double *y,double a,double b);

//C语言算法程序声明,在最后调用时,第一

// 个参数是返回结果

//c语言到matlab变换,以mexFunction命名

void mexFunction(int nlhs,mxArray *plhs[],int nrhs,const mxArray *prhs[])

{

double *y;

double m,n;

//获取输入变量的数值大小

m=mxGetScalar(prhs[0]);

n=mxGetScalar(prhs[1]);

//获取输出变量的指针

plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(1,1,mxREAL);

y=mxGetPr(plhs[0]);

//调用子函数

mexSimpleDemo(y,m,n);

}

//C语言函数

double mexSimpleDemo(double *y,double a,double b)

{

return *y=(ab)?a:b;

}


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