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  • 1 # 使用者8451710051916

    透過把耗時長的函式用c語言實現,並編譯成mex函式可以加快執行速度。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時已經設定過編譯器,那麼現在你應該就可以使用mex命令來編譯c語言的程式了。如果當時沒有選,就在Matlab裡鍵入mex -setup,下面只要根據提示一步步設定就可以了。需要注意的是,較低版本的在設定編譯器路徑時,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,那在設定路徑時就要寫成:“C:\PROGRA~1”這樣設定完之後,mex就可以執行了。為了測試你的路徑設定正確與否,把下面的程式存為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裡用CD C:\TEST\ 將當前目錄改為C:\ TEST\(注意,僅將C:\TEST\加入搜尋路徑是沒有用的)。現在敲:

    mex hello.c

    如果一切順利,編譯應該在出現編譯器提示資訊後正常退出。如果你已將C:\TEST\加

    入了搜尋路徑,現在鍵入hello,程式會在螢幕上打出一行:

    hello,world!

    看看C\TEST\目錄下,你會發現多了一個檔案:HELLO.DLL。這樣,第一個mex函式就算完成了。分析hello.c,可以看到程式的結構是十分簡單的,整個程式由一個介面子過程 mexFunction構成。

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

    前面提到過,Matlab的mex函式有一定的介面規範,就是指這

    nlhs:輸出引數數目

    plhs:指向輸出引數的指標

    nrhs:輸入引數數目

    例如,使用

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

    呼叫mex函式test時,傳給test的這四個引數分別是

    2,plhs,3,prhs

    其中:

    prhs[0]=c

    prhs[1]=d

    prhs[2]=e

    當函式返回時,將會把你放在plhs[0],plhs[1]裡的地址賦給a和b,達到返回資料的目的。

    細心的你也許已經注意到,prhs[i]和plhs[i]都是指向型別mxArray型別資料的指標。 這個型別是在mex.h中定義的,事實上,在Matlab裡大多數資料都是以這種型別存在。當然還有其他的資料型別,可以參考Apiguide.pdf裡的介紹。

    為了讓大家能更直觀地瞭解引數傳遞的過程,我們把hello.c改寫一下,使它能根據輸

    入引數的變化給出不同的螢幕輸出:

    //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");

    }

    將這個程式編譯通過後,執行hello(1),螢幕上會打出:

    hello,world!

    而hello(0)將會得到:

    大家好!

    現在,程式hello已經可以根據輸入引數來給出相應的螢幕輸出。在這個程式裡,除了用到了螢幕輸出函式mexPrintf(用法跟c裡的printf函式幾乎完全一樣)外,還用到了一個函式:mxGetScalar,呼叫方式如下:

    i=mxGetScalar(prhs[0]);

    "Scalar"就是標量的意思。在Matlab裡資料都是以陣列的形式存在的,mxGetScalar的作用就是把透過prhs[0]傳遞進來的mxArray型別的指標指向的資料(標量)賦給C程式裡的變數。這個變數本來應該是double型別的,透過強制型別轉換賦給了整形變數i。既然有標量,顯然還應該有向量,否則矩陣就沒法傳了。看下面的程式:

    //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,就透過mxGetPr函式從指向mxArray型別資料的prhs[0]獲得了指向double型別的指標。

    但是,還有個問題,如果輸入的不是單個的資料,而是向量或矩陣,那該怎麼處理呢 ?透過mxGetPr只能得到指向這個矩陣的指標,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提供了兩個函式mxGetM和mxGetN來獲得傳進來引數的行數 和列數。下面例程的功能很簡單,就是獲得輸入的矩陣,把它在螢幕上顯示出來:

    //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]); //獲得指向矩陣的指標

    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

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