Matlab与C语言的应用接口程序

Smartk

理解几个常用的socket函数

#include
, H" S5 ^7 X8 t( K1 }  @3 R#include
( J2 `  R3 [' Z. zint socket(int domain,int type,int portocol);
' K, A6 Q7 D7 m7 S7 E( Wdomain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);
9 c0 V: E9 R! u" Ls为socket返回的文件描述符
. n7 Z8 u9 y/ r$ r! x$ gaddress为协议族名称和其他信息
& T+ b" Y2 ^6 o具体结构为struct sockaddr_in{
/ C- [3 [# U- X3 ]# [short sin_family;/*协议族
u_short sin_port;/*端口*/
struct in_addr sin_addr;/*地址*/
char sin_zero[8];
( X8 _+ g7 V; r' Y};
! p- M& a. e! I4 Fint listen(int s,int backlog);
: L, c) H. d$ i# x& O; v+ d8 T( }  lbacklog为容许的请求数目
int accept(int s,struct sockaddr *address,int *address_len);
$ ^6 n) [  F% h4 e* ~$ |这里的前两个参数同上
% \9 e2 F, M+ raddres_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

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
, D1 \( p; S1 j: a) n( E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[])
{
y[0]=2.0*x[0];
return;
}

下面是与C语言程序功能相同的MEX文件：
#include "mex.h"
+ Y+ l% ^; d! m; Z1 Bvoid timestwo(double y[], double x[])
1 V- l: d1 j8 m& `6 I{
: }- {9 e  U+ j3 d- \y[0]=2.0*x[0];
8 f5 d  |& B7 G$ O}
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
/ L9 P4 W% d4 J3 s# Adouble *x, *y;
3 q# R- ?9 M9 E$ s% W  ~4 [1 w3 Vint mrows, ncols;
  r9 G  s' x1 g* M5 h$ K/*检查正确的参数数目*/
) o$ N; e" C6 Wif(nrhs!=1){
3 @$ r% B  B% p, Y9 ]0 x3 `mexErrMsgTxt("需要一个输入参数.");
- k1 \! t2 ]- T$ E}
. }  ~. K5 X$ \5 f3 {: u$ Y1 p1 @else if(nlhs>1){
6 b3 @4 B5 |3 `% ~5 _; fmexErrMsgTxt("输出参数太多.");
, T/ o- u# _1 X; W1 P7 q}
( E2 |* V/ t+ b+ J/*输入变量必须是非复数类型的标量*/
% G% A+ R: ?+ t6 D$ w% {mrows=mxGetM(prhs[0]);
ncols=mxGetN(prhs[0]);
if(!mxIsDouble(prhs[0]) || mxIsComplex(prhs[0]) || !(mrows==1 && ncols==1)){
( g# [2 v1 R2 f. q. L3 h( G' jmexErrMsgTxt("输入变量必须是非复数类型的标量.");
3 {( f8 K/ Z# B5 w! Q- m& f$ X$ Y}
/*为返回参数创建矩阵*/
+ b1 A) T, m& i' c: {plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows, ncols, mxREAL);
/ [" m7 \6 p& I' G% M8 H3 T/*分配输入输出参数的指针*/
) N5 x$ U0 o" @x=mxGetPr(prhs[0]);
y=mxGetPr(plhs[0]);
. ~) @) |. P0 d- c! g7 x' z& f/*调用timestwo子函数*/
timestwo(y, x);
3 a( I5 i1 V, g5 n) [/ Z2 k}

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：
% z( `" \; d/ k; Y! }+ ]& dx=2;
y=timestwo(x);
5 t0 Y! P6 W9 m4 _* J$ S" L# ]就可以得到：
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。

. U3 U2 G6 R: V# ]2 ]. v, p# ?

Demyar

Matlab与C语言的应用接口程序。