matlab与C/C++的混合编程

简述

matlab比较擅长矩阵运算，而运算for的速度较慢，如果将matlab与C或C++进行混合编程，则可以提升程序运行速度。matlab与C/C++的混合编程是通过mexFunction进行的，即在C或C++的源文件中添加一个mexFunction函数，然后通过MX矩阵库和MEX函数库进行编程，我们先来查看matlab给的例子。

mexFunction的编写

#include "mex.h"

void
mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
    mxArray *cell_array_ptr, *rhs[1];
    mwIndex i;

    (void)plhs;    /* unused parameter */

    /* Check for proper number of input and output arguments */    
    if (nrhs < 1) {
        mexErrMsgIdAndTxt( "MATLAB:mxcreatecellmatrix:minrhs",
                "At least one input argument required.");
    } 
    if(nlhs > 1){
        mexErrMsgIdAndTxt( "MATLAB:mxcreatecellmatrix:maxlhs",
                "Too many output arguments.");
    }

    /* Create a nrhs x 1 cell mxArray. */ 
    cell_array_ptr = mxCreateCellMatrix((mwSize)nrhs,1);

    /* Fill cell matrix with input arguments */
    for( i=0; i<(mwIndex)nrhs; i++){
        mxSetCell(cell_array_ptr,i,mxDuplicateArray(prhs[i]));
    }

    rhs[0] = cell_array_ptr;

    /* Call mexCallMATLAB to display the cell */
    mexPrintf("\nThe contents of the created cell is:\n\n");
    mexCallMATLAB(0,NULL,1,rhs,"disp");
}

此示例显示如何使用mxCreateCellMatrix.c函数在MEX文件中创建单元格数组，然后将输入参数放入单元格数组中,并在matlab命令窗口中输出。
首先在代码中引入mex.h头文件，接着编写mexFunction。函数中的四个参数分别表示，输出的个数(left hand side)，指向输出变量的mxArray的指针数组，输入的个数(right hand side),指向输入变量的mxArray的指针数组。函数里面的mx和mex开头的类型和方法皆为mx函数库和mex函数库所提供。

VS调试

编写好C/Cpp文件后，将matlab的当前路径切换到C/Cpp所在的文件夹下，然后在命令窗口或脚本文件中输入mex mxcreatecellmatrix.C/Cpp，这样就可以在matlab中调用mxcreatecellmatrix函数，如下图:

其中，我们还可以利用VS2010对源文件调试，步骤如下:
1.切换到Cpp文件所在路径，在命令窗口中输入mex -g mxcreatecellmatrix.cpp
2.打开VS2010，选择工具->附加到进程，如下图:

3.找到matlab.exe,选中，点击附加

注意此时不要关闭matlab.
4.选择文件，打开有mexFunction的CPP文件，然后设置断点

5.在matlab的命令窗口中输入:mxcreatecellmatrix(‘123’,’456’),接着就可以采用VS进行调试。

mx函数库

这里给出部分mx函数的用途，其余的可自行查看matlab的帮助文档:

函数	用途
mxIsUint8	确定数组是否将数据表示为无符号8位整数
mxIsDouble	确定mxArray是否将数据表示为双精度浮点数
mexErrMsgTxt	显示错误消息并返回到MATLAB命令窗
mxGetNumberOfDimensions	获取数组中的维数
mxGetDimensions	获取指向数组维度的指针
mxGetScalar	数组中第一个数据元素的实数组成部分
mxGetData	数组中数值数据元素的指针
mxCreateDoubleMatrix	创建2维，双精度，浮点数组
mxGetPr	DOUBLE类型的数组中的实数数据元素
mxCreateCellMatrix	创建二维的元胞数组
mexPrintf	在command window和日记中打印字符串（如果日记正在使用中）

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参考资料:”http://www.matlabsky.com/thread-27585-1-1.html”