① 怎么在matlab中调用用c语言编写的程序
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。Matlab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Watcom
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,就在Matlab里键入mex
-setup,下面只要根据提示一步步设置就可以了。需要注意的是,较低版本的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VC装在路径C:\PROGRAM
FILES\DEVSTUDIO下,那在设置路径时就要写成:“C:\PROGRA~1”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。
/*hello.c*/
#include
"mex.h"
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\加入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C\TEST\目录下,你会发现多了一个文件:HELLO.DLL。这样,第一个mex函数就算完成了。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。
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
前面提到过,Matlab的mex函数有一定的接口规范,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。
细心的你也许已经注意到,prhs[i]和plhs[i]都是指向类型mxArray类型数据的指针。
这个类型是在mex.h中定义的,事实上,在Matlab里大多数数据都是以这种类型存在。当然还有其他的数据类型,可以参考Apiguide.pdf里的介绍。
为了让大家能更直观地了解参数传递的过程,我们把hello.c改写一下,使它能根据输
入参数的变化给出不同的屏幕输出:
//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");
}
将这个程序编译通过后,执行hello(1),屏幕上会打出:
hello,world!
而hello(0)将会得到:
大家好!
现在,程序hello已经可以根据输入参数来给出相应的屏幕输出。在这个程序里,除了用到了屏幕输出函数mexPrintf(用法跟c里的printf函数几乎完全一样)外,还用到了一个函数:mxGetScalar,调用方式如下:
i=mxGetScalar(prhs[0]);
"Scalar"就是标量的意思。在Matlab里数据都是以数组的形式存在的,mxGetScalar的作用就是把通过prhs[0]传递进来的mxArray类型的指针指向的数据(标量)赋给C程序里的变量。这个变量本来应该是double类型的,通过强制类型转换赋给了整形变量i。既然有标量,显然还应该有矢量,否则矩阵就没法传了。看下面的程序:
//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");
}
这样,就通过mxGetPr函数从指向mxArray类型数据的prhs[0]获得了指向double类型的指针。
但是,还有个问题,如果输入的不是单个的数据,而是向量或矩阵,那该怎么处理呢
?通过mxGetPr只能得到指向这个矩阵的指针,如果我们不知道这个矩阵的确切大小,就
没法对它进行计算。
为了解决这个问题,Matlab提供了两个函数mxGetM和mxGetN来获得传进来参数的行数
和列数。下面例程的功能很简单,就是获得输入的矩阵,把它在屏幕上显示出来:
//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]);
//获得指向矩阵的指针
M=mxGetM(prhs[0]);
//获得矩阵的行数
N=mxGetN(prhs[0]);
//获得矩阵的列数
for(i=0;i<M;i++)
{
for(j=0;j<N;j++)
mexPrintf("%4.3f
",data[j*M+i]);
mexPrintf("\n");
}
}
编译完成后,用下面的命令测试一下:
a=1:10;
b=[a;a+1];
show(a)
show(b)
需要注意的是,在Matlab里,矩阵第一行是从1开始的,而在C语言中,第一行的序数为零,Matlab里的矩阵元素b(i,j)在传递到C中的一维数组大data后对应于data[j*M+i]
。
输入数据是在函数调用之前已经在Matlab里申请了内存的,由于mex函数与Matlab共用同一个地址空间,因而在prhs[]里传递指针就可以达到参数传递的目的。但是,输出参数却需要在mex函数内申请到内存空间,才能将指针放在plhs[]中传递出去。由于返回指针类型必须是mxArray,所以Matlab专门提供了一个函数:mxCreateDoubleMatrix来实现内存的申请,函数原型如下:
mxArray
*mxCreateDoubleMatrix(int
m,
int
n,
mxComplexity
ComplexFlag)
m:待申请矩阵的行数
n:待申请矩阵的列数
为矩阵申请内存后,得到的是mxArray类型的指针,就可以放在plhs[]里传递回去了。但是对这个新矩阵的处理,却要在函数内完成,这时就需要用到前面介绍的mxGetPr。使用
mxGetPr获得指向这个矩阵中数据区的指针(double类型)后,就可以对这个矩阵进行各种操作和运算了。下面的程序是在上面的show.c的基础上稍作改变得到的,功能是将输
//reverse.c
1.0
#include
"mex.h"
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
double
*inData;
double
*outData;
int
M,N;
int
i,j;
inData=mxGetPr(prhs[0]);
M=mxGetM(prhs[0]);
N=mxGetN(prhs[0]);
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);
outData=mxGetPr(plhs[0]);
for(i=0;i<M;i++)
for(j=0;j<N;j++)
outData[j*M+i]=inData[(N-1-j)*M+i];
}
当然,Matlab里使用到的并不是只有double类型这一种矩阵,还有字符串类型、稀疏矩阵、结构类型矩阵等等,并提供了相应的处理函数。本文用到编制mex程序中最经常遇到的一些函数,其余的详细情况清参考Apiref.pdf。
通过前面两部分的介绍,大家对参数的输入和输出方法应该有了基本的了解。具备了这些知识,就能够满足一般的编程需要了。但这些程序还有些小的缺陷,以前面介绍的re由于前面的例程中没有对输入、输出参数的数目及类型进行检查,导致程序的容错性很差,以下程序则容错性较好
#include
"mex.h"
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
double
*inData;
double
*outData;
int
M,N;
//异常处理
//异常处理
if(nrhs!=1)
mexErrMsgTxt("USAGE:
b=reverse(a)\n");
if(!mxIsDouble(prhs[0]))
mexErrMsgTxt("the
Input
Matrix
must
be
double!\n");
inData=mxGetPr(prhs[0]);
M=mxGetM(prhs[0]);
N=mxGetN(prhs[0]);
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);
outData=mxGetPr(plhs[0]);
for(i=0;i<M;i++)
for(j=0;j<N;j++)
outData[j*M+i]=inData[(N-1-j)*M+i];
}
在上面的异常处理中,使用了两个新的函数:mexErrMsgTxt和mxIsDouble。MexErrMsgTxt在给出出错提示的同时退出当前程序的运行。MxIsDouble则用于判断mxArray中的数据是否double类型。当然Matlab还提供了许多用于判断其他数据类型的函数,这里不加详述。
需要说明的是,Matlab提供的API中,函数前缀有mex-和mx-两种。带mx-前缀的大多是对mxArray数据进行操作的函数,如mxIsDouble,mxCreateDoubleMatrix等等。而带mx前缀的则大多是与Matlab环境进行交互的函数,如mexPrintf,mxErrMsgTxt等等。了解了这一点,对在Apiref.pdf中查找所需的函数很有帮助。
至此为止,使用C编写mex函数的基本过程已经介绍完了。
② 为什么matlab中没有编译器
1. 安装
单独安装、和MATLAB同时安装。
2. 设置(以vs2005为例)
>> mbuild -setup
Please choose your compiler for building standalone MATLAB applications:
Would you like mbuild to locate installed compilers [y]/n? y
Select a compiler:
[1] Lcc-win32 C 2.4.1 in D:\PROGRA~1\MATLAB\R2010a\sys\lcc
[2] Microsoft Visual C++ 2008 SP1 in D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 9.0
[3] Microsoft Visual C++ 2005 SP1 in C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 8
[0] None
Compiler: 3
Please verify your choices:
Compiler: Microsoft Visual C++ 2005 SP1
Location: C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 8
Are these correct [y]/n?
Trying to update options file: C:\Documents and Settings\Administrator\Application Data\MathWorks\MATLAB\R2010a\compopts.bat
From template: D:\PROGRA~1\MATLAB\R2010a\bin\win32\mbuildopts\msvc80compp.bat
Done . . .
3. 使用
(1)在 MATLAB 环境中使用 mcc 命令;
(2)在系统命令环境中使用 mcc.exe (在Windows上);
(3)在 MATLAB 环境中使用 Deployment Tool。
4. 程序发布
(1)使用 MATLAB 命令 builder;
(2)使用 Deployment Tool 图形化工具。
一般来说,需要发布的文件有3个:
(1)编译得到的可执行文件或库函数;
(2)CTF 文件;
(3)MCRInstaller.zip。
在最终用户的计算机上,首先需要把MCRInstaller.zip 解压,并把 MCR 中可执行文件所在目录添加到系统路径上,然后就可以使用编译后的程序了。
③ 如何在MATLAB R2010a 中使用Visual C++ 2010编译器
1、安装补丁VS2010MEXSupport.zip
由于MATLAB R2010a 发布的时间要比 VS2010早,所以在该版本识别不了VC++2010编译器。不过R2010a之后的版本应该不会有这种问题了。
解压补丁包,将其中的文件放到 D:Program 文件夹下。
2、在MATLAB中安装VC++ 2010 编译器
打开Matlab,在 command window 中输入 mex -setup
>> mex -setup
Please choose your compiler for building external interface (MEX) files:
Would you like mex to locate installed compilers [y]/n?n (一定要选择 n)
Select a compiler:
[1] Intel C++ 11.1 (with Microsoft Visual C++ 2008 SP1 linker)
[2] Intel C++ 9.1 (with Microsoft Visual C++ 2005 SP1 linker)
[3] Intel Visual Fortran 11.1 (with Microsoft Visual C++ 2008 SP1 linker)
[4] Intel Visual Fortran 11.1 (with Microsoft Visual C++ 2008 Shell linker)
[5] Intel Visual Fortran 10.1 (with Microsoft Visual C++ 2005 SP1 linker)
[6] Lcc-win32 C 2.4.1
[7] Microsoft Visual C++ 6.0
[8] Microsoft Visual C++ 2005 SP1
[9] Microsoft Visual C++ 2008 Express
[10] Microsoft Visual C++ 2008 SP1
[11] Microsoft Visual C++ 2010
[12] Microsoft Visual C++ 2010 Express
[13] Open WATCOM C++
[0] None
Compiler:12
注意,如果选择 n 之后,没有列出这么多编译器选项,甚至没有出现VC++ 2010。 不要慌,此时选择 0,即None。
Compiler: 0
mex: No compiler selected. No action taken.
Warning: The MATLAB C and Fortran API has changed to support MATLAB
variables with more than 2^32-1 elements. In the near future
you will be required to update your code to utilize the new
API. You can find more information about this at:
http://www.mathworks.com/support/solutions/en/data/1-5C27B9/?solution=1-5C27B9
Building with the -largeArrayDims option enables the new API.
然后在command window 里再次输入 mex -setup。
>> mex -setup
Please choose your compiler for building external interface (MEX) files:
Would you like mex to locate installed compilers [y]/n?n (一定要选择 n)
此时就会列出很多编译器,包括已经VC++2010。如果还没有,可重复几次以上过程。当然前提是必须安装VS2010,否则,再怎么重复,也找不到VC++2010编译器。
列出VC++2010编译器之后,我相信接下该怎么做对大家来说没问题。
3、error C2371: 'char16_t' : redefinition; different basic types
在混合编程中,也许会出现如下错误:
C:Microsoft Visual Studio 10.0VCINCLUDEyvals.h(576) : error C2371: 'char16_t' : redefinition; different basic types
C:.h(330) : see declaration of 'char16_t'
原因是VS2010中的yvals.h添加了char16_t的定义,而Matlab的matrix.h也包含对char16_t的定义,所以同时包含这两个头文件的话,会导致重复定义char16_t的错误。
完全没有必要修改这两个头文件(以防修改之后,会在将来导致一些问题),只需要在包含matrix.h之前包含yvals.h即可。例如:
#include<yvals.h>
#if(_MSC_VER>=1600)
#define__STDC_UTF_16__
#endif
#include"mex.h"
mex.h 包含matrix.h。这就要求我们必须知道所包含的头文件是否包含matrix.h。
④ MATLAB mex 找不到编译器怎么办
①选y后,MATLAB会列出当前机器上已经安装的、且与当前MATLAB版本兼容的所有C编译器,一般而言,MATLAB都会自带一个LCC编译器,然而LCC目前仅支持32位的MATLAB,所以你的机器上没有。
②选n后,MATLAB会列出所有与当前MATLAB版本兼容的C编译器类型(不管你是否已经安装,用于帮助用户选择合适的C编译器),你机器上已经安装的2个编译器,VC6.0:MATLAB从R2010b之后不再支持,所以选项里看不到;而SDK7.1选n时可以看到([11]),但选y时没有跳出,是因为MATLAB没有正确定位SDK。
③解决方法:
方法一:如果以缺省选项安装了SDK7.1(不改变默认安装路径),可以尝试输入n后,选择 [14] (注意:是14,不是11!),强制定位该编译器(网上有人用这种方法成功了:http://mlinking.blog.163.com/blog/static/185801922201331464626365/)
方法二:重新安装MATLAB,安装时选择32位进行安装,则自带LCC编译器。
方法三:选择适配的VS版本,下载安装后,重新配置MEX命令。
⑤ 如何将matlab程序编译成独立可执行的程序
一、生成独立可执行的程序(exe文件)步骤 1、安装编译器。可有多种选择,matlab自带了一个LCC,推荐使用VC++6.0,我基于VS 2003实现。 2、设置编译器。在matlab命令行输入mbuild –setup以及mex –setup,选择安装的c编译器。