小记Matlab和C混合编程

小记Matlab和C混合编程

最近在看代码是发现Matlab和C语言混合编程的代码，先大概了解一下，参考了一些资料，写了一个自己编译完验证了的例子。据说C语言编写的程序比同等功能的Matlab代码速度快，效率高，尤其是Matlab中的while循环等，效率极低。

1、一个简单的例子

需要先确认电脑上安装有mex编译器，我安装的是MicrosoftVisual C++ 2012 (C)的编译环境，内含mex编译器。

先看以下一个简单的例子：

#include <mex.h>
void mexFunction(int nlhs ,mxArray *plhs[] ,int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
mexPrintf("Hello world!\n");
}

把上面程序保存为一个C文件，如 hello.c

在commandwindow下运行

K>> mex hello.c

使用 'MicrosoftVisual C++ 2012 (C)' 编译。

MEX 已成功完成。

结束之后在文件窗口里会有一个hello.mexw64文件。

在commandwindow下运行

K>> hello()

Hello world!

至此，一个简单的helloword程序已经完成。

2、一个更详细的例子

#include <mex.h>
void mexFunction(int nlhs ,mxArray *plhs[] ,int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
mexPrintf("Hello world!\n");
}

Matlab中混合编程的C语言的入口函数为mexFunction，相当于普通使用情况下的void main()函数，此函数没有返回值，是void型。

nlhs 为函数输出的个数，plhs为函数输出值，

nrhs 为函数输入的个数，prhs为函数参数值。

举例：

如.m函数为 function [x,y]=fft(a,b,c)

则在写成C语言

输入：nlhs为2，plhs为x,y

输出：nrhs为3，prhs为a,b,c

以下是一个求出m*n矩阵的最小值和最大值的混合编程函数，输入矩阵，输出1*2的矩阵（最小值，最大值）

#include"mex.h"
/*****************************************************
功能：求出m*n矩阵的最小值和最大值
输入：一个矩阵
输出：最小值和最大值
注：如果运行不了，请删除中文注释
******************************************************/
void findMinMax(double *H,double *outMinMax,int m,int n);
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
double *H,*outMinMax;
int m,n;

/*************定义输入输出相关量******************/
//得到输入参数矩阵行列大小
m = mxGetM(prhs[0]);
n = mxGetN(prhs[0]);
//构造输出参数矩阵大小
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(1, 2, mxREAL); //输出最小值和最大值

/*************传递输入输出指针绑定***************/
//输入参数
H = mxGetPr(prhs[0]);
//输出参数
outMinMax = mxGetPr(plhs[0]);

/*******************调用函数*********************/
findMinMax(H,outMinMax,m,n);
//调试函数：mexPrintf("m=%d,n=%d\n",m,n);
}
void findMinMax(double *H,double *outMinMax,int m,int n)
{
int i=0,j=0;
double tempMin = *H;
double tempMax = *H;
for(i=0;i<m;i++)
{
for(j=0;j<n;j++)
{
if(tempMax<*(H+n*i+j))
tempMax = *(H+n*i+j);
if(*(H+n*i+j)<tempMin)
tempMin = *(H+n*i+j);
}
}
*outMinMax = tempMin;
*(outMinMax + 1) = tempMax;
}

将以上代码保存成findMinMax.c

>>mex findMinMax.c

使用 'Microsoft Visual C++ 2012 (C)' 编译。

MEX 已成功完成。

测试：

>> H = [ 1 2 3 4;-1 -5 -8 -9;3 4 999 1];

>> [outMinMax] = findMinMax(H)

outMinMax =

-9 999

参考文档：精通Matlab和C/C++混合程序设计第2版