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

$ D) L' J) }* L9 ^9 K2 o

、理解几个常用的socket函数
2 r+ I5 }% L% M

#include

4 `3 |" @( u( R( H8 Q) r; u4 b

#include

" x" a! ~6 x7 V- k9 Y7 k& q" K

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);

0 G6 f! L/ X0 _* u

s为socket返回的文件描述符

address为协议族名称和其他信息

0 R; Y: I2 K" ?

具体结构为struct sockaddr_in{

short sin_family;/*协议族

) Q! Y; f( ^8 y; P

u_short sin_port;/*端口*/
struct in_addr sin_addr;/*地址*/
char sin_zero[8];
9 {  P2 V; J/ b* z! R};
int listen(int s,int backlog);
  ^8 r6 J, S- Lbacklog为容许的请求数目
int accept(int s,struct sockaddr *address,int *address_len);
7 a: B; c% g* _- b1 c5 @这里的前两个参数同上
addres_len是要传递一个记有结构大小的地址
4 V; b/ F6 q1 w: s7 cint connect(int s,struct sockaddr *address,size_t address_len);
1 B' h2 C. `: q0 S' F这里的参数意义同bind

2.理解建立程序的一般调用过程

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。

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

; d; m( ]! r+ _

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
5 |7 G* A0 N& k而对于客户端则是socket->connect->read,write

2 X( j$ x" O: M- ~

三、C语言程序MEX文件实例

7 Q4 y  u. @7 x9 I; u

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。

6 Z/ z. J3 |! W% i3 v1 X+ k

#include "math.h"
void TImestwo(double y[], double x[])
! o( v. E0 r4 X. F5 X+ p$ Y$ D' t{
y[0]=2.0*x[0];
return;
" h; P. p, J% f9 m6 o}

下面是与C语言程序功能相同的MEX文件：
#include "mex.h"
5 X# z4 t0 A9 Z+ avoid TImestwo(double y[], double x[])
{
y[0]=2.0*x[0];
}
void mexFuncTIon(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
* g3 ?7 C, w7 p{
double *x, *y;
int mrows, ncols;
/ c4 s% ^) e* W& h1 b% b% e: R! ^/*检查正确的参数数目*/
if(nrhs!=1){
mexErrMsgTxt("需要一个输入参数.");
" F, [& z  J& R}
* I. w$ t4 W: uelse if(nlhs>1){
mexErrMsgTxt("输出参数太多.");
. [7 ~; ]) s3 v  _8 z, B}
# O( Q# {! o- {: h( {/*输入变量必须是非复数类型的标量*/
. f7 U+ L* i1 j7 ?! Vmrows=mxGetM(prhs[0]);
ncols=mxGetN(prhs[0]);
" ?/ E4 h1 j7 d& ]8 O, sif(!mxIsDouble(prhs[0]) || mxIsComplex(prhs[0]) || !(mrows==1 && ncols==1)){
" f+ j  z  n6 D9 @& R9 GmexErrMsgTxt("输入变量必须是非复数类型的标量.");
. Y) Z  i: y: _) g$ X' G}
/*为返回参数创建矩阵*/
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows, ncols, mxREAL);
6 B) Z! q$ h4 k/ S# d! u/*分配输入输出参数的指针*/
x=mxGetPr(prhs[0]);
; g* L8 r, E% T, X: u2 oy=mxGetPr(plhs[0]);
* ?6 b% g5 S) k& R: \' x; L% @( j/*调用TImestwo子函数*/
2 [' G* D0 A' q6 ?- k6 C( ttimestwo(y, x);
}

% P6 @/ a' a) C& }3 i. i8 n, _

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：
7 m' T1 a! ~& R, _! }3 D9 U6 Pmex 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。
5 H8 ]6 t! D' p$ d# i9 Y% ?在MATLAB命令窗口中输入：
/ W5 l1 p' L+ Z: [% E5 ]x=2;
2 L$ A, w! _6 V) g) _" F; |y=timestwo(x);
1 x! k- c3 R. h1 m- R! b9 e就可以得到：
. ?) c0 O3 q2 m' g( S3 Wy=4;

* N# f% Q% u+ M$ }% P& D, b

四、小 结

  u/ t: m0 Z+ R3 V" F- h6 {

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。

/ ^" k: x0 ?3 R! D4 @

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。

8 l- W7 _6 ^" q( [3 j3 @1 _. O& B

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