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

9 G3 d, A- ?" y# `2 y! g  _

、理解几个常用的socket函数
* N4 ?$ I/ C! s# \& Z2 Z

#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)

8 i) y1 X/ d, J5 ~2 w+ Y) ^+ r4 \) U

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

  R5 n  p$ z+ b; E. D9 ~

s为socket返回的文件描述符

4 Y+ Z3 P% |- V4 E+ X9 B' @

address为协议族名称和其他信息

( T- S/ ^- |1 |7 j4 h

具体结构为struct sockaddr_in{

4 Y- I3 u9 N) `0 p; A

short sin_family;/*协议族

u_short sin_port;/*端口*/
struct in_addr sin_addr;/*地址*/
- o: y; U. L  j. Mchar sin_zero[8];
};
8 [% z, O+ L& Wint listen(int s,int backlog);
backlog为容许的请求数目
% a; u) a: p. T' d9 c3 Pint accept(int s,struct sockaddr *address,int *address_len);
这里的前两个参数同上
8 S, `! G3 P. {% r8 Aaddres_len是要传递一个记有结构大小的地址
! r6 |# T# V. c6 K0 }+ [int connect(int s,struct sockaddr *address,size_t address_len);
这里的参数意义同bind

# L" o* K0 B  |# M

2.理解建立程序的一般调用过程

- P, L$ w, k- e; G. V

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。

' E% \9 v0 ?! l. x9 c3 z

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

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。

7 J2 {- `( Q+ |+ h+ z6 M  E/ n

#include "math.h"
2 ?! a% A) o  ?4 V( _& E5 Bvoid TImestwo(double y[], double x[])
/ {# N; m5 U/ r8 X0 r# t! H{
5 l; z' z1 E* m, G) Qy[0]=2.0*x[0];
6 x& J) N; O1 K$ qreturn;
% J. I& e' i4 @/ n" w}

下面是与C语言程序功能相同的MEX文件：
#include "mex.h"
6 C5 w' s* _% f6 Rvoid TImestwo(double y[], double x[])
% _: U1 J8 Y7 J% {3 D{
  ?  w  i" g0 h% M' Wy[0]=2.0*x[0];
+ ~( v0 c/ S, E+ n3 d, A5 {}
void mexFuncTIon(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
double *x, *y;
; z4 _6 r# a6 A% Z' b" h, pint mrows, ncols;
/*检查正确的参数数目*/
1 ^& ^# z& f4 u' nif(nrhs!=1){
6 M3 ?: R9 T1 S+ `mexErrMsgTxt("需要一个输入参数.");
( z- S0 v3 ]+ C: a+ Y- w}
0 Z% L% R  p8 k6 Relse if(nlhs>1){
mexErrMsgTxt("输出参数太多.");
! M6 W5 y* D" X  g2 h  X}
/*输入变量必须是非复数类型的标量*/
mrows=mxGetM(prhs[0]);
0 o4 |# h; ]& M5 ?$ k/ tncols=mxGetN(prhs[0]);
2 Y8 a( m3 @7 V# eif(!mxIsDouble(prhs[0]) || mxIsComplex(prhs[0]) || !(mrows==1 && ncols==1)){
# d5 @, j, P6 i. ]6 `. emexErrMsgTxt("输入变量必须是非复数类型的标量.");
3 T, J. B7 z8 h1 L5 [6 h}
/*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*/
/ U$ u% T* f7 k7 xx=mxGetPr(prhs[0]);
+ x+ u! _4 L2 `y=mxGetPr(plhs[0]);
/*调用TImestwo子函数*/
1 o9 i0 k% [) w* l1 I! J; F5 ]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

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。
在MATLAB命令窗口中输入：
x=2;
y=timestwo(x);
- m+ \" _( }' P# {- W; |8 U就可以得到：
3 [: S5 _4 ?5 f; R  a' d2 My=4;

6 A* X! G3 y- @( U$ }) P3 R8 q3 d

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。

/ D3 `) Z! p$ W; 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。

+ H6 E5 b$ B$ ]* K

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