matlab和C/C++混合编程--Mex （六）参数传递

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)：

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#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    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  */

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。

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 二、C和Matlab的数据结构的转换

（1）数值的传递

matlab -> c++

1	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)：

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#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：

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 (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：

如：matlab传进来的矩阵为与指针访问的顺序对应

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]); //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。

 

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（3）字符串的传入与传出

matlab -> c++ （传入）

1 2	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）

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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)

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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; //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。 

 

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（4）cell的传入

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#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mxGetDimensions     const 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

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