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Matlab与C语言的应用接口程序 8 a. M$ S6 D$ l2 C- S6 s" b
、理解几个常用的socket函数
; Q Q1 D5 n$ J# C' o7 C1 T/ ^ #include
) o8 p2 ]% B# i# I/ T# ]#include
6 C1 N$ l! ?: Iint socket(int domain,int type,int portocol);
' I* I! @/ I% a; \. Rdomain指所使用的协议族(family)可以为AF_UNIX和AF_INET,一般只用AF_INET(指Internet)type指所用的传输类型,可以为SOCK_STERAM(面向连接的TCP),和SOCK_DGRAM(面向无连接的udp) , z1 _* j0 q' p* |% J5 x2 G$ m
int bind(int s,const struct sockaddr *address,size_t address_len);
5 a/ u! ^* \% }; h: h9 F& f* K- xs为socket返回的文件描述符 B/ D4 M; J( K# f* q, k
address为协议族名称和其他信息 / T% u2 `' W3 y. m0 t0 H
具体结构为struct sockaddr_in{ 2 Z* p+ p- C1 o; V8 z! Q3 Y5 h
short sin_family;/*协议族 . A5 ^% c3 j @
u_short sin_port;/*端口*/2 h& K) d) F, g2 h
struct in_addr sin_addr;/*地址*/; a! p' S' n% k$ {( {
char sin_zero[8];% A0 ?/ z4 G& M( e( A7 I( e' _. X! j
};, j1 j3 V( K9 x' y
int listen(int s,int backlog);1 j7 Z% U, ?* Y) x/ B
backlog为容许的请求数目9 U p+ }6 B# c: {
int accept(int s,struct sockaddr *address,int *address_len);
2 D$ v6 W# `* V: W这里的前两个参数同上8 q1 U; {5 A1 B% h1 I6 I
addres_len是要传递一个记有结构大小的地址
% N: X( u p7 D! B5 g, oint connect(int s,struct sockaddr *address,size_t address_len);
1 h8 ]; [6 z4 h这里的参数意义同bind ( f. p }( w1 m5 X9 q
2.理解建立程序的一般调用过程 5 h4 v% j% o t; @7 i- _
要建立一个处理连接的服务器端程序,首先要调用socket函数创建一个socket,返回一个文件句柄fd,使以后对它的操作就象对普通文件设备一样读写。
' E1 x5 _) d5 ^) J8 m由于是服务器端必须对一个断口进行监听其他机器的请求,所以接下去调用bind函数,传入刚才的fd,定义好地址和端口,由于是要接受来自任何host的连接所以应讲sin_addr赋为INADDR_ANY,port为你所设定的端口。
* I0 F- v4 `) f+ I t8 @ W9 s注意:这里的地址和端口是网络字节顺序,所以要调用htonl,htons完成主机字节顺序
, j n+ r* `7 H. J( p到网络字节的转变
$ }9 E8 H0 U! v( P. D1 a+ i接下来就是监听listen,调用accept接受来自客户端的请求,accpet返回连接后的文件描述符,你就可以用它进行收发信息(对应于read,write)这样的一个过程就是socket->bind->listen->accpet->Read,write
+ W9 D9 I+ Y: y- S& x, Q) Q: d而对于客户端则是socket->connect->read,write
( w$ P4 B$ k2 Y三、C语言程序MEX文件实例 ) {; h; x9 }3 {) t
MATLAB 5 API提供了一系列程序来处理MATLAB所支持的各种数据类型,每一种数据类型都有对应函数共你使用来处理对应的数据。下面给出一个简单的C语言程序和与之对应的MEX文件代码,该程序的功能是将标量x加倍。 8 J' U$ m1 z! S6 q8 C
#include "math.h"
7 Q3 h n. p+ e5 n) z' ^2 s/ b( S* Wvoid TImestwo(double y[], double x[])3 z, G7 n$ a& [
{
# x4 @3 m7 K! D9 i4 Qy[0]=2.0*x[0];5 Z6 g0 C A+ t/ v$ h
return;$ B0 K, ?3 S4 F9 V+ E6 d9 Y* S1 }- J
}
. K% l3 R& }" [) z2 z4 k3 e& I下面是与C语言程序功能相同的MEX文件:
" s8 @' _5 s L' _& j: E% H#include "mex.h"0 ?, {% y* h9 A, j: @1 w" Y" }
void TImestwo(double y[], double x[]). e& Z0 {" Z) X+ O) E
{, a8 ^- C$ |; h
y[0]=2.0*x[0];$ b% g! y1 z2 H: k
}
: s7 |; J: x$ Z) ^void mexFuncTIon(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
, q* k) D) F7 i# Z/ s) ^' j) Y{# T( a. H0 v% b3 {- \; ]
double *x, *y;
8 b; x( ]- i5 r9 N9 m" i; iint mrows, ncols;$ h) S/ n5 [- n, y
/*检查正确的参数数目*/
9 C/ t7 ]' N0 S5 U, jif(nrhs!=1){. ]3 Z' L' d. T! z: u+ r7 C8 j
mexErrMsgTxt("需要一个输入参数.");
/ @( s" a4 S& r9 M5 W, `}
% p) k0 Z& y3 v) e3 Y# x; Telse if(nlhs>1){
$ n2 D2 l& Y' B) e$ I4 YmexErrMsgTxt("输出参数太多.");
# V4 c6 [: U% {}; D4 r0 U" x8 c, P, @! J4 S
/*输入变量必须是非复数类型的标量*/& _. _5 o3 ?, k5 s
mrows=mxGetM(prhs[0]);
+ x. |8 } H- Cncols=mxGetN(prhs[0]);5 t, G5 ]8 {# z7 _0 V! D/ X
if(!mxIsDouble(prhs[0]) || mxIsComplex(prhs[0]) || !(mrows==1 && ncols==1)){ g/ U/ J3 Z5 z# \% Q$ m9 o
mexErrMsgTxt("输入变量必须是非复数类型的标量.");1 m V3 m. i1 F( s. k+ p
}
, }; n# y3 o C& y; g m9 Z3 x/*为返回参数创建矩阵*/" _/ F& }4 N0 M
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows, ncols, mxREAL);) J* C c) m8 x5 P3 }$ Z
/*分配输入输出参数的指针*/
. ^& r; m& |: ?4 G' p& s) [1 N. Ax=mxGetPr(prhs[0]);0 @3 o) q. |" i2 e& D) M; q
y=mxGetPr(plhs[0]);' p0 ~7 y9 M5 y6 V
/*调用TImestwo子函数*/
4 U# u4 w, B1 P2 v9 ?timestwo(y, x);
( _" }2 E9 r" v/ f} ! I# _% f$ m5 T' w8 G
C语言是在编译的时候检查函数参数。MATLAB可以在M函数中传递任意数量和类型的参数,MEX文件也是如此,不过在程序中必须可靠地处理输入输出参数的数目。如果将上面的MEX文件命名为timestwo.c,就可以对它进行编译和链接,在MATLAB命令窗口下输入:1 z' R5 r4 ~2 \ g2 w' }6 A
mex timestwo.c
# u Z* H# u: ^4 v Q) N这是产生MEX文件timestwo.***所必需的步骤,该文件的扩展名所运行的系统平台的类型。Windows系统下,扩展名为dll。此时,就可以象调用M函数一样调用timestwo了。
0 Z' w3 L5 M2 U在MATLAB命令窗口中输入:
E& L$ y) l# Z0 jx=2;
" L a1 b) ^3 S0 F1 Vy=timestwo(x);) f' u# B, [. ~) B+ E
就可以得到:
# ?+ v8 Y6 _6 vy=4; 5 R/ S* X$ @! k5 g6 v+ G" u7 {
四、小 结 - Y9 P( }) Q' u4 Y
MEX文件虽然具有较强大的功能,但并不是对所有的应用都恰当。MATLAB是一个高效率的编程系统,特别适合于工程计算、系统仿真等应用。它的最大优点就是将人们从繁杂的程序中解放出来。因此,能够用M文件完成的程序,应尽量使用MATLAB编写,除非遇到必须使用MEX文件的情况。
8 M6 V: g& P. }/ `MATLAB的应用编程接口是一个功能强大的系统,除了调用C或Fortran程序,还可以实现从MATLAB环境中输入输出数据、在MATLAB中和其他程序建立客户/服务器关系等功能。 4 R6 B1 q6 ^; |6 a, m0 }
h. O8 _; t, ]- g U, F: {6 M" O |