matlab和C/C++混合編程--Mex （六）參數傳遞

　最近的項目須要matlab和C的混合編程，通過一番努力終於完成了項目要解決的問題。如今就將Mex的一些經驗總結一下，固然只是剛剛開始，之後隨着學習的深刻繼續添加。首先講講寫Mex的一些常規規定，而後咱們會重點關注混合編程中最難解決數據的問題--結構到底如何轉換，而且後面會重點說一下本身的程序。

1、Mex的結構

先看一個簡單的程序（該程序保存在matlab主目錄下名字是mexDemon.cpp，或者在主目錄下新建一個.cpp文件)：

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#include "mex.h"  //加入頭文件，該頭文件在VS2010中沒法include，可是不影響其在matlab中的編譯，反而在matlab編譯還須要include它 #include <vector> using  namespace  std;   void  mexFunction( int  nlhs, mxArray *plhs[], int  nrhs, const  mxArray *prhs[]) //mexFunction就相似於main函數 {      //nlhs表明的是輸出參數的個數      //plhs是一個指針數組，裏面的指針指向mxArray類型，每個指針指向一個輸出      //nrhs表明的是輸入參數的個數      //prhs是一個指針數組，裏面的指針指向mxArray類型，每個指針指向一個輸入   　　vector<vector< double > > array2d;      double  *z;      plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix( 5, 6, mxREAL); //第一個輸出是一個5*6的矩陣      z = mxGetPr(plhs[0]); //得到矩陣的第一個元素的指針      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;  //指針訪問矩陣是列優先的，請本身循環程序和分析輸出結果              ii++;          }      } }    /*   *ans =         0     5    10    15    20    25       1     6    11    16    21    26       2     7    12    17    22    27       3     8    13    18    23    28       4     9    14    19    24    29   */

而後對Matlab編譯應用程序mex的編譯器進行設置，在命令窗口輸入 Mex –setup。 而後跟着步驟走選擇合適的編譯器便可。

設置完編譯器以後在命令窗口輸入Mex mexDemon.cpp 進行編譯生成.mexw64文件，生成以後即可以直接調用了，例如本例子能夠這樣調用，就是直接在命令窗口輸入 a = mexDemon(); 返回值如上。

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 2、C和Matlab的數據結構的轉換

（1）數值的傳遞

matlab -> c++

1	x = mxGetScalar(prhs[0]); //該函數獲取matlab傳遞過來的數值；

 c++ -> matlab

plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(1,1,mxREAL);//建立返回的矩陣，範圍plhs[0]爲mxArray類型
y = mxGetPr(plhs[0]);//獲取返回plhs[0]的數據地址，其後能夠修改y的值就能夠返回了

一個實例（numDemon.cpp)：

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#include "mex.h"   void  mexFunction( int  nlhs, mxArray *plhs[],  int  nrhs,  const  mxArray *prhs[]){      int  x = mxGetScalar(prhs[0]);  //將第一個輸入參數轉爲Scalar標量，也就是單數值      printf ( "%d\n" , x);  //打印            double  *y;      plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(1,1,mxREAL);  //讓第一個輸出參數指向一個1*1的矩陣      y = mxGetPr(plhs[0]);  //得到矩陣的第一個元素的指針      *y = 10;  //將其賦值爲10 }

 以下圖在命令窗口編譯：

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 (2)矩陣的傳入與傳出

關於傳出（c++到Matlab, 就是第一個例子），下面能夠再給一個例子是如何從matlab傳入到c++，看下面這段代碼：

如：matlab傳進來的矩陣爲與指針訪問的順序對應

0　　3　　6　　9

1　　4　　7　　10

2　　5　　6　　11

 

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#include "mex.h"   void  mexFunction( int  nlhs, mxArray *plhs[],  int  nrhs,  const  mxArray *prhs[]){      double  *dataCursor;      vector<vector< double > > parms;        dataCursor = mxGetPr(prhs[0]);  //獲得輸入矩陣的第一個元素的指針      int  mrows = mxGetM(prhs[0]);    //得到矩陣的行      int  ncols = mxGetN(prhs[0]);    //得到矩陣的列      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];  //拷貝矩陣的元素到vector of vector          }      }   }

 一樣在命令窗口編譯便可。

 

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（3）字符串的傳入與傳出

matlab -> c++ （傳入）

1 2	char  *input_buf; input_buf = mxArrayToString(prhs[0]); //使用mxArrayToString將mxArray轉換爲c、c++字符串

 c++ -> matlab （傳出）

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char  *output_buf; //定義字符串緩存 size_t  buflen = (mxGetM(prhs[0]) * mxGetN(prhs[0])) + 1; //獲取字符串長度，mxGetM獲取行數，mxGetN獲取列數 output_buf=mxCalloc(buflen,  sizeof ( char )); //使用mxCalloc分配輸出字符串數組 plhs[0] = mxCreateString(output_buf); //使用mxCreateString建立mxArray輸出 mxfree(output_buf);

 一個實例（strDemon.cpp)

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#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;  //由於本程序是翻轉字符串，因此輸入輸出字符串的長度應該同樣           output_buf=mxCalloc(buflen,  sizeof ( char ));  //申請空間           input_buf = mxArrayToString(prhs[0]);  //得到輸入字符串           revord(input_buf, buflen, output_buf);  //翻轉字符串           plhs[0] = mxCreateString(output_buf);      mxFree(input_buf);      return ; }

一樣編譯一下便可。 

 

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（4）cell的傳入

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#include "mex.h"   void  mexFunction( int  nlhs, mxArray *plhs[],  int  nrhs,  const  mxArray *prhs[]){      mwSize cellNdim = mxGetNumberOfDimensions(prhs[0]);  //這裏介紹兩個函數mxGetNumberOfDimensions和mxGetDimensions      const  int  *cellColPtr = mxGetDimensions(prhs[0]);      //mxGetDimensions: 就是返回一個指針ptr，每個指針所指向的值是每個維度的元素個數。例若有矩陣3*2的矩陣，那麼*(ptr)爲3，*（ptr+1)爲2.      //mxGetNumberOfDimensions: 返回mxArray的維度。 　    int  cellNRow = *(label_dims);      int  cellNCol = *(label_dims + 1);        mxArray *ptr;      ptr = mxGetCell(prhs[0], 0);  //獲取cell的第0個元素，返回一個mxArray指針,第二個參數表明cell中元素的下標        mxArray *cellOfCell;      cellOfCell = mxGetCell(ptr, 0);     //固然cell裏面能夠仍是cell，那麼應該再樣寫        mxArray *cellOfStr;      char  *chTmp;      cellOfStr = mxGetCell(prhs[0], 0);  //固然cell裏面能夠是字符串      chTmp = mxArrayToString(cellOfStr);      printf ( "%s\n" , chTmp); }

 後面待補充結構體和cell數組的傳出，暫時還沒遇到這樣的需求。再貼上幾個參考網址：

1.http://blog.sina.com.cn/s/blog_9db9f81901013yv2.html

2.http://blog.sina.com.cn/s/blog_80202a090100uhup.html

 感謝http://www.cnblogs.com/Key-Ky/p/4233581.html