Matlab与C语言的应用接口程序

理解几个常用的socket函数

#include
  _: g4 {& Y: O7 c1 d8 h- F3 w8 `  X#include8 n9 C0 ]1 D; c) C
int socket(int domain,int type,int portocol);, p" w$ a7 s% X
domain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)4 C4 |8 U! _, h0 p3 }2 p8 L
int bind(int s,const struct sockaddr *address,size_t address_len);
" w/ m1 x& l+ x8 s8 js为socket返回的文件描述符
+ G# R9 a1 n4 ~% Paddress为协议族名称和其他信息
% I* P; b* ^0 U1 V( Q! t具体结构为struct sockaddr_in{
0 I& ]7 G2 n4 b% c$ o; Gshort sin_family;/*协议族" n( A" k# f& i  ^
u_short sin_port;/*端口*/' V( ^- U4 n& h5 B
struct in_addr sin_addr;/*地址*/
, i% s2 L& N: w' x0 @4 [* xchar sin_zero[8];; f) S  v$ a9 w. y
};
8 Z4 X2 c3 s1 ]) x  D- d! nint listen(int s,int backlog);
* K5 U3 B; r% @- Dbacklog为容许的请求数目' v' Y( @9 {- F& S/ z
int accept(int s,struct sockaddr *address,int *address_len);
  b$ F2 F8 w( P) Z; e0 [, e# A这里的前两个参数同上
, Z0 k0 R# s. oaddres_len是要传递一个记有结构大小的地址
; t; q+ A8 ~  k. k( E6 \2 X7 tint connect(int s,struct sockaddr *address,size_t address_len);
( O7 f% M6 y$ k' X. d. g2 N2 {这里的参数意义同bind

2.理解建立程序的一般调用过程

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。

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。

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$ e  e2 }2 r* w; h3 c
到网络字节的转变

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! V9 G7 h( u$ I3 j' d" c; H
而对于客户端则是socket->connect->read,write

三、C语言程序MEX文件实例

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。

#include "math.h"% \# J! N- Q* E: C* ~- f/ V
void timestwo(double y[], double x[])
# w. L# I4 U  ^2 h# h7 w{
0 n9 ^' M0 ~7 d9 b1 v4 y9 w& ny[0]=2.0*x[0];1 k8 S2 @+ |4 P* z5 F
return;- c! Q+ t* ~' j" c) b
}

下面是与C语言程序功能相同的MEX文件：& H- V9 [1 {* f& g5 b" K, v
#include "mex.h"7 @1 C5 R( C; F* ?
void timestwo(double y[], double x[])
/ s) a, a. P4 N+ h{
* W( a: z: z- `8 R/ Ky[0]=2.0*x[0];
* b  R7 \( y( ?9 j+ `* d}
0 X" |2 ?7 A' h4 avoid mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[]); }5 k6 I: n5 ?) b( |$ t( ^9 _
{
# C$ p7 }1 c3 s9 D7 u0 H+ `double *x, *y;
. f, r0 W( O& _; J% O# h1 [8 M( Gint mrows, ncols;
8 _0 i$ T" J; m, _6 E' t2 E3 }/*检查正确的参数数目*/! T2 ]% }6 ~6 W) u9 B4 G
if(nrhs!=1){5 l  z$ G9 L' Z& b  w# y1 J; g8 y
mexErrMsgTxt("需要一个输入参数.");+ @7 t+ w, {, k) _$ s7 R5 `. E
}. s+ W+ N" V' O) h& R. ?
else if(nlhs>1){
) ^9 A. @: [9 j; ?  O# F. H, Q# mmexErrMsgTxt("输出参数太多.");
' k3 b# m; D4 E- _1 ?9 {}
' k8 {* Y) G8 z; I: K/*输入变量必须是非复数类型的标量*/
7 I( k; P4 F& t; P! f( `! u) wmrows=mxGetM(prhs[0]);1 B! T6 x3 ^) J  |% W
ncols=mxGetN(prhs[0]);
% _* T5 C0 [# s0 V2 Cif(!mxIsDouble(prhs[0]) || mxIsComplex(prhs[0]) || !(mrows==1 && ncols==1)){& c% n* B. y5 Q, j
mexErrMsgTxt("输入变量必须是非复数类型的标量.");
; `, Q! {1 @% b# I% a- E}- \0 I" m/ G+ W3 Y& I1 n1 ?" Z
/*为返回参数创建矩阵*/" H, ?! I4 F4 C2 i
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows, ncols, mxREAL);8 |0 I- n: E+ u5 ]8 T
/*分配输入输出参数的指针*/
) D. l0 ~8 u5 v8 ^- y2 f, ax=mxGetPr(prhs[0]);
  ]& q" _0 V2 `4 w& O/ F4 ty=mxGetPr(plhs[0]);
" }( s( D6 w6 r! b# Y9 F1 p7 o) M/*调用timestwo子函数*/9 C' ^5 D7 ?. S3 E
timestwo(y, x);  y9 I6 X$ V( t9 F2 q: w0 ~8 U6 Y
}

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：7 w* _  }8 c1 p$ F2 x4 F* d
mex timestwo.c

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。
; M# p4 ?- x1 _6 t% B! Z在MATLAB命令窗口中输入：
! o; g9 ]7 }9 M1 R  D# P1 D) Zx=2;
" i8 {9 r" `0 Z/ Y; X. |y=timestwo(x);
7 s- w5 }) Z& J5 p2 b. X5 G就可以得到：4 J# E0 F6 [4 s
y=4;

四、小 结

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。

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。