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matlab中的plot函数怎样在c语言中实现

1.准备好C语言程序,清楚C语言的入口函数

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2.编写mexfunction函数。mexfunction函数为C语言与MATLAB语言的接口函数。调用实例在mylinedetect.c文件中.在MATLAB中调用mex指令编译相关文件,将C语言编译为MEX文件。

3.编译完成后,生成mylinedetect.mexw32或mylinedetect.mexw64文件,此文件即mex文件,用于MATLAB与C语言接口函数.

4.编译完成之后,编写MATLAB函数,调用MEX文件。以MEX文件的形式调用编译完成的C语言函数[o1,o2]=mylinedetect(double(X).');......

5.输出结果,上述linedetect函数完成图像中直线检测功能,带入MATLAB中调用后形成结果。

matlab调用c语言

如果我有一个用C语言写的函数,实现了一个功能,如一个简单的函数:

double add(double x, double y) {

return x + y;

}

现在我想要在Matlab中使用它,比如输入:

a = add(1.1, 2.2)

3.3000

要得出以上的结果,那应该怎样做呢?

解决方法之一是要通过使用MEX文件,MEX文件使得调用C函数和调用Matlab的内置函数一样方便。MEX文件是由原C代码加上MEX文件专用的接口函数后编译而成的。

可以这样理解,MEX文件实现了一种接口,它把在Matlab中调用函数时输入的自变量通过特定的接口调入了C函数,得出的结果再通过该接口调回Matlab。该特定接口的操作,包含在mexFunction这个函数中,由使用者具体设定。

所以现在我们要写一个包含add和mexFunction的C文件,Matlab调用函数,把函数中的自变量(如上例中的1.1和2.2)传给mexFunction的一个参数,mexFunction把该值传给add,把得出的结果传回给mexFunction的另一个参数,Matlab通过该参数来给出在Matlab语句中调用函数时的输出值(如上例中的a)。

比如该C文件已写好,名为add.c。那么在Matlab中,输入:

mex add.c

就能把add.c编译为MEX文件(编译器的设置使用指令mex -setup),在Windows中,MEX文件类型为mexw32,即现在我们得出add.mexw32文件。现在,我们就可以像调用M函数那样调用MEX文件,如上面说到的例子。所以,通过MEX文件,使用C函数就和使用M函数是一样的了。

我们现在来说mexFunction怎样写。

mexFunction的定义为:

void mexFunction(

int nlhs,

mxArray *plhs[],

int nrhs,

const mxArray *prhs[]) {

}

可以看到,mexFunction是没返回值的,它不是通过返回值把结果传回Matlab的,而是通过对参数plhs的赋值。mexFunction的四个参数皆是说明Matlab调用MEX文件时的具体信息,如这样调用函数时:

b = 1.1; c = 2.2;

a = add(b, c)

mexFunction四个参数的意思为:

nlhs = 1,说明调用语句左手面(lhs-left hand side)有一个变量,即a。

nrhs = 2,说明调用语句右手面(rhs-right hand side)有两个自变量,即b和c。

plhs是一个数组,其内容为指针,该指针指向数据类型mxArray。因为现在左手面只有一个变量,即该数组只有一个指针,plhs[0]指向的结果会赋值给a。

prhs和plhs类似,因为右手面有两个自变量,即该数组有两个指针,prhs[0]指向了b,prhs[1]指向了c。要注意prhs是const的指针数组,即不能改变其指向内容。

因为Matlab最基本的单元为array,无论是什么类型也好,如有double array、 cell array、 struct array……所以a,b,c都是array,b = 1.1便是一个1x1的double array。而在C语言中,Matlab的array使用mxArray类型来表示。所以就不难明白为什么plhs和prhs都是指向mxArray类型的指针数组。

完整的add.c如下:

// add.c

#include "mex.h" // 使用MEX文件必须包含的头文件

// 执行具体工作的C函数

double add(double x, double y) {

return x + y;

}

// MEX文件接口函数

void mexFunction(

int nlhs,

mxArray *plhs[],

int nrhs,

const mxArray *prhs[]) {

double *a;

double b, c;

plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(1, 1, mxREAL);

a = mxGetPr(plhs[0]);

b = *(mxGetPr(prhs[0]));

c = *(mxGetPr(prhs[1]));

*a = add(b, c);

}

mexFunction的内容是什么意思呢?我们知道,如果这样调用函数时:

output = add(1.1, 2.2);

在未涉及具体的计算时,output的值是未知的,是未赋值的。所以在具体的程序中,我们建立一个1x1的实double矩阵(使用mxCreateDoubleMatrix函数,其返回指向刚建立的mxArray的指针),然后令plhs[0]指向它。接着令指针a指向plhs[0]所指向的mxArray的第一个元素(使用mxGetPr函数,返回指向mxArray的首元素的指针)。同样地,我们把prhs[0]和prhs[1]所指向的元素(即1.1和2.2)取出来赋给b和c。于是我们可以把b和c作自变量传给函数add,得出给果赋给指针a所指向的mxArray中的元素。因为a是指向plhs[0]所指向的mxArray的元素,所以最后作输出时,plhs[0]所指向的mxArray赋值给output,则output便是已计算好的结果了。

上面说的一大堆指向这指向那,什么mxArray,初学者肯定都会被弄到头晕眼花了。很抱歉,要搞清楚这些乱糟糟的关系,只有多看多练。

实际上mexFunction是没有这么简单的,我们要对用户的输入自变量的个数和类型进行测试,以确保

输入正确。如在add函数的例子中,用户输入char array便是一种错误了。

从上面的讲述中我们总结出,MEX文件实现了一种接口,把C语言中的计算结果适当地返回给Matlab罢了。当我们已经有用C编写的大型程序时,大可不必在Matlab里重写,只写个接口,做成MEX文件就成了。另外,在Matlab程序中的部份计算瓶颈(如循环),可通过MEX文件用C语言实现,以提高计算速度。

mex文件中c语言代码如何调用matlab的函数?

使用MEX文件就是为题提高效率,有时候在C/C++编写的MEX文件中,要使用MATLAB的函数,比如画图,或者一些矩阵运算如inv等,完成这些可以通过mexCallMATLAB函数调用matlab的函数,下面给出MATLAB给出的例子:

怎么用c语言实现matlab中的功能?

通过把耗时长的函数用c语言实现,并编译成mex函数可以加快执行速度。Matlab本身是不带c语言的编译器的,所以要求你的机器上已经安装有VC,BC或Watcom

C中的一种。如果你在安装Matlab时已经设置过编译器,那么现在你应该就可以使用mex命令来编译c语言的程序了。如果当时没有选,就在Matlab里键入mex

-setup,下面只要根据提示一步步设置就可以了。需要注意的是,较低版本的在设置编译器路径时,只能使用路径名称的8字符形式。比如我用的VC装在路径C:\PROGRAM

FILES\DEVSTUDIO下,那在设置路径时就要写成:“C:\PROGRA~1”这样设置完之后,mex就可以执行了。为了测试你的路径设置正确与否,把下面的程序存为hello.c。

/*hello.c*/

#include

"mex.h"

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

mexPrintf("hello,world!\n");

}

假设你把hello.c放在了C:\TEST\下,在Matlab里用CD

C:\TEST\

将当前目录改为C:\

TEST\(注意,仅将C:\TEST\加入搜索路径是没有用的)。现在敲:

mex

hello.c

如果一切顺利,编译应该在出现编译器提示信息后正常退出。如果你已将C:\TEST\加

入了搜索路径,现在键入hello,程序会在屏幕上打出一行:

hello,world!

看看C\TEST\目录下,你会发现多了一个文件:HELLO.DLL。这样,第一个mex函数就算完成了。分析hello.c,可以看到程序的结构是十分简单的,整个程序由一个接口子过程

mexFunction构成。

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

前面提到过,Matlab的mex函数有一定的接口规范,就是指这

nlhs:输出参数数目

plhs:指向输出参数的指针

nrhs:输入参数数目

例如,使用

[a,b]=test(c,d,e)

调用mex函数test时,传给test的这四个参数分别是

2,plhs,3,prhs

其中:

prhs[0]=c

prhs[1]=d

prhs[2]=e

当函数返回时,将会把你放在plhs[0],plhs[1]里的地址赋给a和b,达到返回数据的目的。

细心的你也许已经注意到,prhs[i]和plhs[i]都是指向类型mxArray类型数据的指针。

这个类型是在mex.h中定义的,事实上,在Matlab里大多数数据都是以这种类型存在。当然还有其他的数据类型,可以参考Apiguide.pdf里的介绍。

为了让大家能更直观地了解参数传递的过程,我们把hello.c改写一下,使它能根据输

入参数的变化给出不同的屏幕输出:

//hello.c

2.0

#include

"mex.h"

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

int

i;

i=mxGetScalar(prhs[0]);

if(i==1)

mexPrintf("hello,world!\n");

else

mexPrintf("大家好!\n");

}

将这个程序编译通过后,执行hello(1),屏幕上会打出:

hello,world!

而hello(0)将会得到:

大家好!

现在,程序hello已经可以根据输入参数来给出相应的屏幕输出。在这个程序里,除了用到了屏幕输出函数mexPrintf(用法跟c里的printf函数几乎完全一样)外,还用到了一个函数:mxGetScalar,调用方式如下:

i=mxGetScalar(prhs[0]);

"Scalar"就是标量的意思。在Matlab里数据都是以数组的形式存在的,mxGetScalar的作用就是把通过prhs[0]传递进来的mxArray类型的指针指向的数据(标量)赋给C程序里的变量。这个变量本来应该是double类型的,通过强制类型转换赋给了整形变量i。既然有标量,显然还应该有矢量,否则矩阵就没法传了。看下面的程序:

//hello.c

2.1

#include

"mex.h"

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

int

*i;

i=mxGetPr(prhs[0]);

if(i[0]==1)

mexPrintf("hello,world!\n");

else

mexPrintf("大家好!\n");

}

这样,就通过mxGetPr函数从指向mxArray类型数据的prhs[0]获得了指向double类型的指针。

但是,还有个问题,如果输入的不是单个的数据,而是向量或矩阵,那该怎么处理呢

?通过mxGetPr只能得到指向这个矩阵的指针,如果我们不知道这个矩阵的确切大小,就

没法对它进行计算。

为了解决这个问题,Matlab提供了两个函数mxGetM和mxGetN来获得传进来参数的行数

和列数。下面例程的功能很简单,就是获得输入的矩阵,把它在屏幕上显示出来:

//show.c

1.0

#include

"mex.h"

#include

"mex.h"

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

double

*data;

int

M,N;

int

i,j;

data=mxGetPr(prhs[0]);

//获得指向矩阵的指针

M=mxGetM(prhs[0]);

//获得矩阵的行数

N=mxGetN(prhs[0]);

//获得矩阵的列数

for(i=0;iM;i++)

{

for(j=0;jN;j++)

mexPrintf("%4.3f

",data[j*M+i]);

mexPrintf("\n");

}

}

编译完成后,用下面的命令测试一下:

a=1:10;

b=[a;a+1];

show(a)

show(b)

需要注意的是,在Matlab里,矩阵第一行是从1开始的,而在C语言中,第一行的序数为零,Matlab里的矩阵元素b(i,j)在传递到C中的一维数组大data后对应于data[j*M+i]

输入数据是在函数调用之前已经在Matlab里申请了内存的,由于mex函数与Matlab共用同一个地址空间,因而在prhs[]里传递指针就可以达到参数传递的目的。但是,输出参数却需要在mex函数内申请到内存空间,才能将指针放在plhs[]中传递出去。由于返回指针类型必须是mxArray,所以Matlab专门提供了一个函数:mxCreateDoubleMatrix来实现内存的申请,函数原型如下:

mxArray

*mxCreateDoubleMatrix(int

m,

int

n,

mxComplexity

ComplexFlag)

m:待申请矩阵的行数

n:待申请矩阵的列数

为矩阵申请内存后,得到的是mxArray类型的指针,就可以放在plhs[]里传递回去了。但是对这个新矩阵的处理,却要在函数内完成,这时就需要用到前面介绍的mxGetPr。使用

mxGetPr获得指向这个矩阵中数据区的指针(double类型)后,就可以对这个矩阵进行各种操作和运算了。下面的程序是在上面的show.c的基础上稍作改变得到的,功能是将输

//reverse.c

1.0

#include

"mex.h"

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

double

*inData;

double

*outData;

int

M,N;

int

i,j;

inData=mxGetPr(prhs[0]);

M=mxGetM(prhs[0]);

N=mxGetN(prhs[0]);

plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);

outData=mxGetPr(plhs[0]);

for(i=0;iM;i++)

for(j=0;jN;j++)

outData[j*M+i]=inData[(N-1-j)*M+i];

}

当然,Matlab里使用到的并不是只有double类型这一种矩阵,还有字符串类型、稀疏矩阵、结构类型矩阵等等,并提供了相应的处理函数。本文用到编制mex程序中最经常遇到的一些函数,其余的详细情况清参考Apiref.pdf。

通过前面两部分的介绍,大家对参数的输入和输出方法应该有了基本的了解。具备了这些知识,就能够满足一般的编程需要了。但这些程序还有些小的缺陷,以前面介绍的re由于前面的例程中没有对输入、输出参数的数目及类型进行检查,导致程序的容错性很差,以下程序则容错性较好

#include

"mex.h"

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

double

*inData;

double

*outData;

int

M,N;

//异常处理

//异常处理

if(nrhs!=1)

mexErrMsgTxt("USAGE:

b=reverse(a)\n");

if(!mxIsDouble(prhs[0]))

mexErrMsgTxt("the

Input

Matrix

must

be

double!\n");

inData=mxGetPr(prhs[0]);

M=mxGetM(prhs[0]);

N=mxGetN(prhs[0]);

plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);

outData=mxGetPr(plhs[0]);

for(i=0;iM;i++)

for(j=0;jN;j++)

outData[j*M+i]=inData[(N-1-j)*M+i];

}

在上面的异常处理中,使用了两个新的函数:mexErrMsgTxt和mxIsDouble。MexErrMsgTxt在给出出错提示的同时退出当前程序的运行。MxIsDouble则用于判断mxArray中的数据是否double类型。当然Matlab还提供了许多用于判断其他数据类型的函数,这里不加详述。

需要说明的是,Matlab提供的API中,函数前缀有mex-和mx-两种。带mx-前缀的大多是对mxArray数据进行操作的函数,如mxIsDouble,mxCreateDoubleMatrix等等。而带mx前缀的则大多是与Matlab环境进行交互的函数,如mexPrintf,mxErrMsgTxt等等。了解了这一点,对在Apiref.pdf中查找所需的函数很有帮助。

至此为止,使用C编写mex函数的基本过程已经介绍完了。

C语言调用matlab函数

matlab中调用c语言函数:

#include "mex.h" //头文件必须包含mex.h

double mexSimpleDemo(double *y,double a,double b);

//C语言算法程序声明,在最后调用时,第一

// 个参数是返回结果

//c语言到matlab变换,以mexFunction命名

void mexFunction(int nlhs,mxArray *plhs[],int nrhs,const mxArray *prhs[])

{

double *y;

double m,n;

//获取输入变量的数值大小

m=mxGetScalar(prhs[0]);

n=mxGetScalar(prhs[1]);

//获取输出变量的指针

plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(1,1,mxREAL);

y=mxGetPr(plhs[0]);

//调用子函数

mexSimpleDemo(y,m,n);

}

//C语言函数

double mexSimpleDemo(double *y,double a,double b)

{

return *y=(ab)?a:b;

}

如何用C语言实现MATLAB中eval函数的功能

eval_r()函数的功能就是将括号内的字符串视为语句并运行

例如: eval_r('y1=sin(2)')就是相当于在matlab命令窗口输入了y1=sin(2)这条命令。


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