Matlab与C语言的应用接口程序

Lionoon

Matlab与C语言的应用接口程序

、理解几个常用的socket函数

#include

#include

int socket(int domain,int type,int portocol);

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)

int bind(int s,const struct sockaddr *address,size_t address_len);

% D: S9 j, t3 k/ t

s为socket返回的文件描述符

address为协议族名称和其他信息

具体结构为struct sockaddr_in{

3 l& q* A& Y' l

short sin_family;/*协议族

u_short sin_port;/*端口*/
struct in_addr sin_addr;/*地址*/
1 f' Q4 w- v& z( I$ Cchar sin_zero[8];
4 \  e) `8 `; q: [( p. @' n" W* l};
4 c; b9 @6 Q1 Q& q7 kint listen(int s,int backlog);
. `" ], h; E( a9 a) Tbacklog为容许的请求数目
3 \1 U, ?# m7 Y0 ~" I9 g2 a- x. w3 eint accept(int s,struct sockaddr *address,int *address_len);
这里的前两个参数同上
addres_len是要传递一个记有结构大小的地址
int connect(int s,struct sockaddr *address,size_t address_len);
这里的参数意义同bind

2.理解建立程序的一般调用过程

+ Z1 ^: R! e8 S2 {) A( o4 h: G

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。

# l/ l: A5 a( B

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
到网络字节的转变

  o  X/ _1 e1 L0 S# g' u

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
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"
void TImestwo(double y[], double x[])
{
1 V" m9 |2 `; O& sy[0]=2.0*x[0];
0 A0 \9 V* f3 S+ w, }return;
6 k5 J5 v6 c# ^) @' n4 H}

下面是与C语言程序功能相同的MEX文件：
#include "mex.h"
void TImestwo(double y[], double x[])
! U  [# L8 n$ k( S! T{
y[0]=2.0*x[0];
}
$ d& q0 P9 C+ [3 ?6 K* k+ ^void mexFuncTIon(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
* n' i3 G+ {3 q{
8 f: A8 z5 m7 M; k9 ^double *x, *y;
int mrows, ncols;
0 d# @4 E* `8 }" j: L/*检查正确的参数数目*/
2 N: z! `3 o& {+ E( `- q, Kif(nrhs!=1){
mexErrMsgTxt("需要一个输入参数.");
& U/ f1 e8 [% L4 z- C' {" {9 s) s- `}
7 r3 y" P, j; n4 [else if(nlhs>1){
mexErrMsgTxt("输出参数太多.");
}
/*输入变量必须是非复数类型的标量*/
mrows=mxGetM(prhs[0]);
ncols=mxGetN(prhs[0]);
if(!mxIsDouble(prhs[0]) || mxIsComplex(prhs[0]) || !(mrows==1 && ncols==1)){
mexErrMsgTxt("输入变量必须是非复数类型的标量.");
/ _+ G9 ~5 _7 p}
& J- ~! C9 K$ {/ y; w/*为返回参数创建矩阵*/
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows, ncols, mxREAL);
. D  `4 m. u/ U/*分配输入输出参数的指针*/
x=mxGetPr(prhs[0]);
/ }5 M5 C7 t" P/ d0 |y=mxGetPr(plhs[0]);
/*调用TImestwo子函数*/
+ [$ ~' t, Q! E( m% W  D$ {timestwo(y, x);
}

; i7 z8 W* a/ b7 u+ d/ ?

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：
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。
0 ?; Q" {, V: c7 X在MATLAB命令窗口中输入：
x=2;
8 l, y7 `$ c2 k& ly=timestwo(x);
就可以得到：
# E2 {$ J4 d" Gy=4;

6 U( {6 u: {1 d: y: M

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。

( X% c5 _1 V( R0 w0 \- W3 c

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。

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