Matlab与C语言的应用接口程序

Smartk

理解几个常用的socket函数

#include
, R) S8 `+ x& ~$ n3 C0 _+ p' @" g#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)
int bind(int s,const struct sockaddr *address,size_t address_len);
s为socket返回的文件描述符
1 Y5 r2 B" \  n& naddress为协议族名称和其他信息
5 d, m/ E* u) @6 N! n& v5 l$ t1 [具体结构为struct sockaddr_in{
short sin_family;/*协议族
u_short sin_port;/*端口*/
struct in_addr sin_addr;/*地址*/
char sin_zero[8];
};
% V( Y) ]* A5 Wint listen(int s,int backlog);
backlog为容许的请求数目
. G# ]2 `6 \9 B0 D0 Rint 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
9 _$ [7 ]$ p. |& _int connect(int s,struct sockaddr *address,size_t address_len);
0 X" \& C, G4 H7 X: o. D. O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
4 z) w' X9 M- ~. 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
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。

#include "math.h"
void timestwo(double y[], double x[])
7 Z+ {7 |8 A+ P$ Q# K{
1 p- U7 E- u2 u, `: y# Ny[0]=2.0*x[0];
9 S& i1 F9 l4 _& F. i2 \return;
% G/ W/ D' b! I3 j* X& z}

下面是与C语言程序功能相同的MEX文件：
) K" {2 T3 |4 q) d7 Y8 f#include "mex.h"
, b) {0 R% E! ]' \void timestwo(double y[], double x[])
{
- `6 L% _; Y* p. H7 s( e" V9 o1 v) r" by[0]=2.0*x[0];
4 {# n) |. i0 _; t, R}
' r' [4 j9 e* ?( Svoid mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
& F" ~# L  `4 {4 T5 _double *x, *y;
int mrows, ncols;
# b- M6 G! k8 k1 [" I' I; X/*检查正确的参数数目*/
if(nrhs!=1){
5 y7 ]3 Y  `- @8 B* X' pmexErrMsgTxt("需要一个输入参数.");
}
else if(nlhs>1){
mexErrMsgTxt("输出参数太多.");
}
/*输入变量必须是非复数类型的标量*/
9 r/ _; S- G: o' k5 S: D' K, zmrows=mxGetM(prhs[0]);
$ j0 e1 d7 u( M# H: g- wncols=mxGetN(prhs[0]);
# ^9 D- `( P7 J; S9 A4 G& Eif(!mxIsDouble(prhs[0]) || mxIsComplex(prhs[0]) || !(mrows==1 && ncols==1)){
mexErrMsgTxt("输入变量必须是非复数类型的标量.");
6 N# b: E0 d, `# i9 @# v7 u}
/*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*/
8 O) W% R2 v% M& l& z! c" wx=mxGetPr(prhs[0]);
( b7 E7 P" [6 L# @: h% Wy=mxGetPr(plhs[0]);
/*调用timestwo子函数*/
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：
/ U: X3 Z  r- J, F4 Tmex 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;
9 K9 Q0 X  O+ U5 {+ ny=timestwo(x);
就可以得到：
6 V' \; s" z2 ^) w- F+ `y=4;

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。

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。

6 i: G% U% a; ~1 i8 b# l

Demyar

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