
1、首先要在电脑上安装好指定版本的matlab软件。
2、然后双击matlab图标打开其主页面。
3、鼠标移动到New按钮上单击一下,然后在d出来的菜单中选择并点击Function这个选项。
4、这个时候会看到跳出来一个新的Untitled*文件对话框,里面有一些需要填写的模板:Untitled是m文件的文件名,output_args代表经过一系列运算之后要输出的变量值,input_args代表要输入的变量,这个就是新建的m文件编辑页面。
5、再往这个新的m文件里面写入自己想要的计算的输入变量和输出变量的函数运算关系,当然还可以在后面增加更多的输出和输入变量。
6、点击左上角的Save按钮保存。
7、最后想要调用m文件,只要依次把即将要被调用的文件保存到窗口Command Window运行的主界面文件夹,在Command Window窗口新起一行,写好文件名,把所有输入变量的具体数值填好,按键盘的回车键,即可表示调用运行了一次这个m文件得到的结果。
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WatcomC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=0i<Mi++)
{
for(j=0j<Nj++)
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=[aa+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 *** 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=0i<Mi++)
for(j=0j<Nj++)
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=0i<Mi++)
for(j=0j<Nj++)
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 *** 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。
matlab可以在m文件函数中定义一个函数和多个子函数,但是需要注意的是子函数只能由同一m文件中的函数调用。如下面的例子:\x0d\x0afunction [max,min]=mypfun(x) %主函数\x0d\x0an=length(x)\x0d\x0amax=mysubfun1(x,n)\x0d\x0amin=mysubfun2(x)\x0d\x0a \x0d\x0afunction r=mysubfun1(x,n) %子函数1\x0d\x0ax1=sort(x)\x0d\x0ar=x1(n)\x0d\x0a \x0d\x0afunction r=mysubfun2(x) %子函数2\x0d\x0ax1=sort(x)\x0d\x0ar=x1(1)欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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