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

4 W" H( b6 K: h

、理解几个常用的socket函数
& @9 }- M0 r2 y4 o8 T2 I" c! r

#include

; r% E1 Q4 K0 F% |7 L

#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);

2 U2 W/ L9 \! Y

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{

9 |6 f" J9 f2 ^- ~) b

short sin_family;/*协议族

- I& W: d  ~  b$ E! ?

u_short sin_port;/*端口*/
4 n5 G0 _% L, Z% W# Tstruct in_addr sin_addr;/*地址*/
8 u0 p' o  h' g- tchar sin_zero[8];
3 Z9 ^$ L: v8 _8 s! _};
: V  `( M$ ?( C3 ~7 R* y( p9 W% Vint listen(int s,int backlog);
6 e, [) s, N" |+ @# s+ G8 Gbacklog为容许的请求数目
int accept(int s,struct sockaddr *address,int *address_len);
这里的前两个参数同上
- M9 C" z4 [! K8 m7 e! |addres_len是要传递一个记有结构大小的地址
; ^( P8 {2 Y& |( uint connect(int s,struct sockaddr *address,size_t address_len);
这里的参数意义同bind

- i9 q; l# W1 ~3 d  Z

2.理解建立程序的一般调用过程

$ _/ z0 p% i4 c$ h

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。

8 n4 Q" R$ [. v& u

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
! m; T9 ~+ ?: K到网络字节的转变

9 x+ F/ M' ~. o5 i5 q3 j

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
* Y) x! h3 A3 ~! _$ h6 J- M而对于客户端则是socket->connect->read,write

三、C语言程序MEX文件实例

1 Z6 D. h; c: `+ D- h7 N

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[])
7 `3 _; D, w9 \% Y, q{
y[0]=2.0*x[0];
return;
}

下面是与C语言程序功能相同的MEX文件：
3 Q, d; W/ P4 U- I#include "mex.h"
" h0 j. [" C* \8 vvoid TImestwo(double y[], double x[])
" q) ~2 F- f- ]3 k9 m# J+ A; m{
y[0]=2.0*x[0];
' t1 @( m" e( R+ o}
7 v# ^; U  a! Cvoid mexFuncTIon(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
2 G5 D+ K: @  w{
double *x, *y;
int mrows, ncols;
/*检查正确的参数数目*/
& @/ X+ c8 \! h2 }- Iif(nrhs!=1){
mexErrMsgTxt("需要一个输入参数.");
}
' ^% W! }4 U0 M9 x  @else if(nlhs>1){
mexErrMsgTxt("输出参数太多.");
}
% q& |6 {/ ]: F% q! z/*输入变量必须是非复数类型的标量*/
' E9 V: R' Q, t! x* p/ n- |& bmrows=mxGetM(prhs[0]);
ncols=mxGetN(prhs[0]);
if(!mxIsDouble(prhs[0]) || mxIsComplex(prhs[0]) || !(mrows==1 && ncols==1)){
7 Y/ N2 r: D  |! R9 t# FmexErrMsgTxt("输入变量必须是非复数类型的标量.");
}
/*为返回参数创建矩阵*/
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows, ncols, mxREAL);
/*分配输入输出参数的指针*/
x=mxGetPr(prhs[0]);
y=mxGetPr(plhs[0]);
/*调用TImestwo子函数*/
timestwo(y, x);
}

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

# _9 W2 e8 U4 \5 T

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。
" b' s. C- ^4 G- ?在MATLAB命令窗口中输入：
0 J3 h" {. Y. i! i0 ?" n# lx=2;
y=timestwo(x);
- h6 z( _; f2 v. N就可以得到：
; B% Q' H3 U3 Xy=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。

, q1 H: r8 ]  B5 P1 j

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。

" A: q8 B  D" Z

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