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2024年4月16日发(作者:android入门到高阶)

word

matlab与C语言混合编程

用C编写mex程序

大家都知道,matlab是一种解释型的编程环境,也就是说,跟以前的basic一样,是读

一句执行一句的。这样做可以很方便的实现编程过程中的交互,也免去了麻烦又耗时的

编译过程。但凡事有一利必有一弊,matlab在执行时速度慢也就根源于此。在matlab里

tic

for i=1:10000

b(i)=a(10001-i);

end

怎么样,是不是很慢?

你的程序里如果再多几个这样的循环,运行速度就可想而知了。

上面程序的功能是将向量a里的数据逆序赋给向量b。下面的程序可以实现一样的功能

tic

b=a(10000:-1:1);

为什么这个程序运行速度就这么快呢?这是因为matlab里的根底矩阵运算函数,像转

置,复制等等,都是以二进制程序的形式存在的,运行起来速度当然比解释执行10000次

所以编matlab程序时,应该尽量防止用循环语句,而使用等效的矩阵运算。虽然这样

但总是有的时候没法找到对应的矩阵运算来等效,或编出来的程序复杂得让人没法修

简单地说,mex程序就是根据一定的接口规X〔matlab提出的〕编写的一个dll,matla

比如我编了一个mex函数,名字叫,那么只要把这个dll所在的目录加到matlab

的搜索路径里〔用addpath〕,就可以像调用普通matlab函数一样来调用它了。因为把

循环体放到了二进制程序中,执行速度快得多。

Mex文件既可以用c,也可以用fortran来编。因为我用的是c语言,所以下面的介绍都

用c语言编写mex文件的方法。如果你用的是fortran,请你自己去看,里

面有详细说明。

前面说到通过把耗时长的函数用c语言实现,并编译成mex函数可以加快执行速度。这是

Matlab5.1本身是不带c语言的编译器的,所以要求你的机器上已经安装有VC,BC或Wat

C中的一种。如果你在安装Matlab时已经设置过编译器,那么现在你应该就可以使用

mex命令来编译c语言的程序了。如果当时没有选,只要在Matlab里键入 mex -setup

,就会出现一个DOS方式窗口,下面只要根据提示一步步设置就可以了。由于我用的是w

听说Matlab5.2已经内置了C语言的编译器,那么下面的这些可能就用不着了。可惜现

需要注意的是,在设置编译器路径时,只能使用路径名称的8字符形式。比如我用的V

C5装在路径 C:PROGRAM FILESDEVSTUDIO下,那在设置路径时就要写成:

C:PROGRA~1

示例程序一、

这样设置完之后,mex就可以执行了。为了测试你的路径设置正确与否,把下面的程序

存为hello.c。

#include "mex.h"

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word

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

{

mexPrintf("hello,world!n");

}

假设你把hello.c放在了C:TEST下,在Matlab里用CD C:TEST 将当前目录改为C:

TEST〔注意,仅将C:TEST参加搜索路径是没有用的〕。现在敲:

mex hello.c

如果一切顺利,编译应该在出现编译器提示信息后正常退出。如果你已将C:TEST加

入了搜索路径,现在键入hello,程序会在屏幕上打出一行:

hello,world!

看看CTEST目录下,你会发现多了一个文件:。

这样,第一个mex函数就算完成了。怎么样,很简单吧。下一次,会对这个最简单的程

序进展分析,并给它增加一些功能。

分析hello.c,可以看到程序的结构是十分简单的,整个程序由一个接口子过程

mexFunction构成。前面提到过,Matlab的mex函数有一定的接口规X,就是指这

nlhs:输出参数数目

plhs:指向输出参数的指针

nrhs:输入参数数目

例如,使用 [a,b]=test(c,d,e) 调用mex函数test时,传给test的这四个参数分别是2,

plhs,3,prhs。其中:

prhs[0]=c

prhs[1]=d

prhs[2]=e

当函数返回时,将会把你放在plhs[0],plhs[1]里的地址赋给a和b,达到返回数据的目

的。

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