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

* R1 Y" f4 \* T) w! [& I& H" S5 G

、理解几个常用的socket函数
% G& R; ^. }2 k( r$ Z8 h$ r. w( u

#include

#include

/ o; f: C1 J% j" H, j. v8 V

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);

" H' r! t/ U0 M0 c. i

s为socket返回的文件描述符

address为协议族名称和其他信息

具体结构为struct sockaddr_in{

short sin_family;/*协议族

0 E$ @: ~" L% O* a6 u  z" y' U# [& ?

u_short sin_port;/*端口*/
$ W+ j+ y, E; W, L& Y, l% jstruct in_addr sin_addr;/*地址*/
! ?* \1 E; i; kchar sin_zero[8];
};
7 H, {6 O; [9 a9 ^int listen(int s,int backlog);
  @: H- ]4 Q- Z# zbacklog为容许的请求数目
0 O. H+ E: W; eint accept(int s,struct sockaddr *address,int *address_len);
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
int connect(int s,struct sockaddr *address,size_t address_len);
这里的参数意义同bind

2.理解建立程序的一般调用过程

7 r, ^1 \  z$ n! I, K) F

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。

( }5 g% A7 y7 }% I) B/ y+ K. F+ q

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
" F: Z( v" f7 I$ M% Y4 X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
  V. x( K8 I- S: z) |7 f! ?% O而对于客户端则是socket->connect->read,write

8 c' J4 d, {. V, o( ~, g

三、C语言程序MEX文件实例

2 ?; k, A1 Q4 J0 ]1 ~( h0 H! s7 r

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。

#include "math.h"
void TImestwo(double y[], double x[])
{
y[0]=2.0*x[0];
: `8 F- Q2 g- q" a3 J5 R9 f& w" l8 o* V" `return;
}

下面是与C语言程序功能相同的MEX文件：
#include "mex.h"
void TImestwo(double y[], double x[])
+ g9 H5 L  q- p7 ?1 F{
y[0]=2.0*x[0];
' F9 ~' `( D4 b}
void mexFuncTIon(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
# j- Q" j0 a) w1 a) a: e{
double *x, *y;
int mrows, ncols;
; d5 J) ?; ^5 C/*检查正确的参数数目*/
if(nrhs!=1){
# E2 I- f: Q8 ]3 s  U3 V. K4 VmexErrMsgTxt("需要一个输入参数.");
: [! G! O* s: x2 y) }2 V. i) L}
else if(nlhs>1){
mexErrMsgTxt("输出参数太多.");
}
# {7 ^" }! P6 l3 p+ G/ A$ h/*输入变量必须是非复数类型的标量*/
* i+ I# d7 I6 U6 [0 k! v, s% p% hmrows=mxGetM(prhs[0]);
# X  H" X5 Y1 ]9 g- Pncols=mxGetN(prhs[0]);
' I! C; q4 c2 U" nif(!mxIsDouble(prhs[0]) || mxIsComplex(prhs[0]) || !(mrows==1 && ncols==1)){
) @$ J- m; H% jmexErrMsgTxt("输入变量必须是非复数类型的标量.");
}
+ S, ]0 S  l4 f1 S% U  n1 K/*为返回参数创建矩阵*/
; Q0 D: o5 P3 V) z( Iplhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows, ncols, mxREAL);
/*分配输入输出参数的指针*/
x=mxGetPr(prhs[0]);
# d6 v0 W+ M) D) u7 ^; h7 L  Vy=mxGetPr(plhs[0]);
: L$ L' k8 n) V& m! Z$ V; R% p/*调用TImestwo子函数*/
timestwo(y, x);
0 [6 K7 F3 B' ]  a* x4 X" e" W}

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：
4 }0 k1 x+ G- \5 ~+ H1 Wmex 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。
/ _- p" d# E( B/ @7 ]& ^5 Q在MATLAB命令窗口中输入：
# ^  e. |- n: J& ^x=2;
8 y. o2 q9 p4 U, D1 h9 ^y=timestwo(x);
就可以得到：
) A8 c7 G/ W  _& @9 Fy=4;

/ k" r) C$ {$ k8 L

四、小 结

  G/ b. ^! v8 m, m5 q

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。

8 ?# U8 l7 R/ t" f

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。

) V8 S' d  L1 s8 x7 K

xixihahaheihei

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