MATLAB调用C/C++

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Matlab是矩阵语言，如果运算可以用矩阵实现，其运算速度非常快。但若运算中涉及到大量循环，Matlab的速度令人难以忍受的。当必须使用for循环且找不到对应的矩阵运算来等效时，可以将耗时长的函数用C语言实现，并编译成Mex文件，Matlab便可以像调用内建函数一样调用C编写的函数。Mex文件其实是一种动态链接库，旧版本Matlab可以直接调用.dll，新版本要调用.mexw32或.mexw64文件。

% y9 q4 ^2 W6 K% J+ Z: Q/ {编译过程需要C语言编译器，在Matlab中键入mex –setup进行安装与配置。
3 M& E( {( T5 V7 [
MEX文件的源代码组成：
% _1 D7 }- F7 C' j1 `
" H- _- p* i  p0 D$ y(1)功能子程序。该过程包含了Mex文件实现计算功能的代码，是标准的C语言子程序。
0 S# _# U7 C/ I/ a
(2)入口子程序。该过程提供功能子程序与Matlab之间的接口，以mexFunction函数实现。注意，入口过程的名称必须是mexFunction，并且包含四个参数，即
. t/ U2 Z8 U3 h, R0 v9 o2 z
void mexFunction(int nlhs,mxArray*plhs[],int nrhs,const mxArray *prhs[])；
+ S0 ]% F- J/ }6 {: g( s
+ E5 S# m2 w7 C( A" m" Z- Inrhs(left hand side): 输入参数的个数；

: \& z( s: u$ A! gprhs是一个输入数组，其内容为指针，指向mxArray类型的数据（MATLAB中所有数据都是以矩阵的形式mxArray保存的）。
  N/ k2 x& t9 a% \5 M$ p
nlhs, plhs含义类似。
/ C8 u: P0 s  o) U, i! T
具体地，若在Matlab中执行[a,b]=test(c,d,e) ，则nlhs=2, nrhs=3，prhs[0]指向c，prhs[1]指向d，prhs[2]指向e(可以理解为：prhs[0]=&c, prhs[1]=&d, prhs[2]=&e)，注意prhs是const指针数组，故不能改变其指向内容；函数返回时将plhs[0]，plhs[1]指向的内容赋给a，b(可以理解为a=*plhs[0]， b=*plhs[1])。

实例:

: m9 a8 k  K8 T5 y& V9 mC语言函数，按照上述方式建立。

$ Z8 J7 K/ W4 }- _& w6 vC

8 h0 G2 q" B! S#include "mex.h"   
double add(double x, double y)  
6 P, |) I5 V2 _+ y5 T$ D{  
    return x + y;  
}   
void mexFunction(int nlhs,mxArray *plhs[], int nrhs,const mxArray *prhs[])  
& R, U# z# g. [1 l9 o& {{  
    double * a;  
. Z( d; u' M" e3 ^' r# ]    double b, c;  
    plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(1, 1, mxREAL);  
8 `# c# c' s# I8 W: z0 T: e    a = mxGetPr(plhs[0]);  
. }2 D8 ~1 t) |/ o+ n; n    b = *(mxGetPr(prhs[0]));  
# a, M2 _4 _; D% t5 U    c = *(mxGetPr(prhs[1]));  
    *a = add(b, c);  
}
/ j1 d1 w. J: Z3 d1
2
3 W# w  f, S+ w8 j! X2 i) I3
4
: }" m1 i4 t# q$ @  @; ~5
* ]4 ^* F& b: F* A1 k4 y9 q6
7
, Z0 ^% L# z. Y0 V) f" s4 V) }7 m8
( Q9 d* I( R9 U8 P" T9
10
. b. y7 T& ]) }11
: }" L9 I2 r( C2 A; Z12
13
4 @, o* Z7 e. C1 C4 u! N, d4 c14
9 s2 t! q( U" Q1 F1 w% M  D15
#include "mex.h"   
0 O0 H. q4 B; I# D* wdouble add(double x, double y)  
{  
1 w& b, s2 k2 B' C3 S+ R    return x + y;  
}   
void mexFunction(int nlhs,mxArray *plhs[], int nrhs,const mxArray *prhs[])  
# A" O. L: A8 v" X3 L( s# {{  
7 g) q6 `' M, {6 @! g    double * a;  
1 u0 L7 l7 H- p: I: \: N5 v' ?3 {# a    double b, c;  
    plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(1, 1, mxREAL);  
    a = mxGetPr(plhs[0]);  
2 O$ T  Z( r, e* z. X% n    b = *(mxGetPr(prhs[0]));  
    c = *(mxGetPr(prhs[1]));  
( }" ^% V1 B# T7 k2 [4 L9 m) @    *a = add(b, c);  
}
接着，在MATLAB控制台输入：
1 ?9 s+ L* q  u3 O5 ~" \2 k
" ~! k( f6 z  u/ ~/ p# O9 TMATLAB
0 W# N* d! z! s
mex add.c
% f. J  e* f' |% L1 [3 }1
mex add.c
. n. ~/ j0 z3 `# l7 d( I格式：mex C文件.c

* N6 D0 z' |2 D6 @这时，路径目录下出现：
& z7 N8 y2 u4 J8 `1 j
最后在MATLAB控制台调用add函数即可。
" |6 J3 [1 U  Z2 c% j$ S
' g1 m7 d" b8 w5 uadd(2,3)
& J, {2 y$ t, s. Q
+ ~' S$ r" H. i5 {, {2 ?5 n3 P当然这个简单的函数不能体现C语言的快。
! t, e+ _, [! a3 ?! R当有for循环或者大的计算函数时，调用C语言效率就会变得很高。

CCxiaom

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