【C++、Matlab】VS2013 C++读写.mat文件

最新推荐文章于 2025-03-30 18:13:39 发布

不用先生

最新推荐文章于 2025-03-30 18:13:39 发布

阅读量8.2k

点赞数 10

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： Matlab C++ 文章标签： C matlab mat文件

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/u013921430/article/details/79381279

C++ 同时被 2 个专栏收录

24 篇文章

订阅专栏

Matlab

4 篇文章

订阅专栏

本文介绍如何利用C++读写Matlab的.mat文件，包括环境配置步骤、关键函数解析及代码实例，帮助读者理解跨语言数据交互。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

【fishing-pan：https://blog.youkuaiyun.com/u013921430转载请注明出处】

前言

Matlab是一个非常强大的工具，为我们平时的学习和工作提供了非常大的便利。Matlab不仅自身功能强大，还为其他语言提供了接口，早前的学习中需要用的C++读写.mat文件，今天将当时的学习心得分享给大家，希望对大家有所帮助。

软件工具：VS2013+Matlab2016a+Win7（X64）

工程配置

1. 添加环境变量

因为要用到Matlab的自带的库，所以需要将Matlab中库所在的目录添加到环境变量中

将以下路径添加到环境变量中

F:\matlab2016a_exe\extern\lib\win64

F:\matlab2016a_exe\extern\lib\win64\microsoft

然后重启电脑（路径根据你的安装路径有所调整）

2.创建VS项目并配置管理器

在创建一个VS新项目后，默认是win32的项目，但是由于我的Matlab是x64的，所以需要重新配置管理器；

点击配置管理器，然后再在弹框中选择新建，最后选择x64即可；

3. 项目属性

右键项目，在弹出的最后一项中选择属性，

选择 C/C++ ——>常规——>附加包含目录

输入以下路径，点击确定按钮

再下滑选择链接器——>常规——>附加库包含目录

输入以下路径

点击确定，然后下滑选择输入——>附加依赖项

输入以下四个库：

libmat.lib
libmx.lib
libmex.lib
libeng.lib

最后点击确定

编写代码

为了方便展示，在此先将C++代码展示给大家，方便后续的展开讲解；

代码

#include <mat.h>
#include <iostream>


using namespace std;

double mat_read(string path, string name, mxArray *&Array1, mxArray *&Array2)
{
	MATFile *pmatFile = matOpen((path + "\\" + name + ".mat").c_str(), "r");
	if (pmatFile == NULL)
		cout << "MatOpen error!!!" << endl;

	Array1 = matGetVariable(pmatFile, "length");
	Array2 = matGetVariable(pmatFile, "tracts");

	matClose(pmatFile);
	return 0;
}


int main()
{
	mxArray *Array1 = NULL;
	mxArray *Array2 = NULL;
	string filepath = "G:\\博客\\C++获取mat数据\\CPPgetMat\\CPPgetMat";
	string filename = "InputTest";
	mat_read(filepath, filename, Array1, Array2);

	int64_T *dim = (int64_T *)(mxGetDimensions(Array1));
	//int *Dim = (int*)dim;
	int ss = mxGetNumberOfDimensions(Array1);
	int pp = mxGetM(Array1);
	cout <<"数据有"<< ss << "维度"<<endl;
	for (int i = 0; i < ss;i++)
	{
		cout << "第" << (i + 1) << "维度的大小是" << dim[i] << endl;
	}

	double *Data = (double*)mxGetData(Array1);
	
	cout <<"Data[0]的值是"<< Data[0] << endl;


	double *out = new double[6];
	for (int i = 0; i < 2;i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			out[i*3+j] = 5 * j + i;
		}
	}
	


	MATFile *OutFile = NULL;
	mxArray *pMxArray = NULL;

	OutFile = matOpen("G:\\博客\\C++获取mat数据\\CPPgetMat\\CPPgetMat\\outTest.mat", "w");
	pMxArray = mxCreateDoubleMatrix(2, 3, mxREAL);
	//mxSetData(pMxArray, (mxArray *)out);
	memcpy((void *)(mxGetPr(pMxArray)), (void *)out, sizeof(double)*6);
	
	Data = (double*)mxGetData(pMxArray);

	//cout << Data[4] << endl;
	matPutVariable(OutFile, "test", pMxArray);

	system("pause");
	return 0;
}

输出

输出结果

输出数据

我们来看看读入的数据，

数据中有两个数据成员变量length和tracts;

变量length的内容为

代码分析

读入mat文件的代码分析

1. 使用matOpen函数打开mat文件

 MATFile *matOpen(const char *filename,const char *mode)
filename：文件路径和名称（.mat文件）

mode:打开文件的三种模式

r:以只读方式打开

u:更新模式，可读可写，但是如果要打开的数据文件不存在，也不会创建新的文件

w:以写入方式打开，只能写如入，如果要打开的数据文件不存在，则创建一个新的文件；

2. 使用matGetVariable函数读取mat文件中的变量

mxArray * matGetVariable(MATFile * pMF, const char *name); 
读取名为name的变量，返回一个数据阵列指针

pMF：指向所读入的文件的指针；

name：文件中名为name的变量，该变量必须是已存在的；

3. 使用mxGetDimensions获取数据维度

const size_t *mxGetDimensions(const mxArray *pa);
获取数据的各个维度的大小并返回的维度保存在一个数组中；

此外还可以使用mxGetM和mxGetN函数获取数据阵列矩阵的维数
size_t mxGetM(const mxArray *pa);
第一维，也就是矩阵有多少行
size_t mxGetN(const mxArray *pa);
第二维，也就是矩阵有多少列，若是多维数组，则返回其他所有维度的乘积。

4. 使用mxGetData函数获取数据阵列中的数据

void *mxGetData(const mxArray *pa );    
由于返回值是void的，所以需要进行强制的返回类型说明，返回类型根据Matlab中变量存储的类型确定。

注意：无论mat的维度是多少，在C++中均是1维的数据，并且数组的第一个编号是1，所以在赋值给新数组时候，需要减去1；

从上面的输出结果看出，C++中的第一个元素编号是0，而在Matlab中第一个元素的编号是1；所以Data[0]=40；

5. 使用mxGetNumberOfDimensions获取维度数量

 int  mxGetNumberOfDimensions(const mxArray *array_ptr)；
返回维度的数量，比如length的维度数量为2；

写出.mat文件的代码分析

1. 使用matOpen函数打开mat文件

见上文

2. 使用mxCreateDoubleMatrix创建数组

mxArray *mxCreateDoubleMatrix(size_t m, size_t n, mxComplexity flag);
创建一个m行，n列的数组，flag处一般填写mxReal即可，表示是实数，还可以填写mxCOMPLEX；

3. 使用memcpy进行数值拷贝

在早前版本的matlab自带的版本中使用的是mxSetData函数进行数值输入，但是在比较新的版本中，这个函数使用会出现错误，笔者也不知道为什么。所以在不确定的情况下，你可以使用memcpy；
//mxSetData(pMxArray, (mxArray *)out);
memcpy((void *)(mxGetPr(pMxArray)), (void *)out, sizeof(double)*6);
同读出数据一样，写入数据也需要注意以下问题

注意：输入的数组out必须是1维的，而且Matlab是按列存储的，这与C++中按照行存储不同，所以我们原本输出应该是

0,5,10；1,6,11；却变成了我们所看到的结果中的0,10,6；5，1，11；

有疑问的可以尝试使用Matlab中的reshape函数；

4. 使用matPutVariable将变量放入文件中

matError matPutVariable(MATFile * pMF, const char * name, const mxArray * pA);
pMF：指向所读入的文件的指针；

name：文件中名为name的变量，若该变量名已存在的，则会被覆盖；

pA：被写入的变量；

如果写入成功则会返回0，如果写入失败则返回非0；

5. 关于内存释放