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

6 T9 D4 `) V) @8 N' n

、理解几个常用的socket函数

#include

4 |5 R$ Z/ E  N

#include

int socket(int domain,int type,int portocol);

4 s3 z+ n2 y) B2 m# H  [* \- b1 H

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

: w) S: V' C$ G% i4 ~( i) z

address为协议族名称和其他信息

具体结构为struct sockaddr_in{

" P. A) F" u" i$ o4 c2 E

short sin_family;/*协议族

u_short sin_port;/*端口*/
struct in_addr sin_addr;/*地址*/
/ m- i- ]* Y- o* k# \char sin_zero[8];
: j; S, }  c5 ^; b6 p, w% o; a};
int listen(int s,int backlog);
/ `6 ~* I4 b. u; Z1 F" o) ?$ {. ubacklog为容许的请求数目
int accept(int s,struct sockaddr *address,int *address_len);
1 n: ^4 {) I4 A" W7 \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
7 j* F; S7 g% [' Y5 \3 Oint 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

- V8 X+ v4 M. H

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。

3 e. G( |/ Y) z( U

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
/ v" t  i- h; @  e3 v1 B! F6 k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

* ?  @5 O7 p! w; X

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[])
{
* c, @5 [: m5 x* I) c' @+ qy[0]=2.0*x[0];
- a( w% |1 ~+ J; kreturn;
. W  N6 ]1 u# y3 e" z}

" J! J& ^0 `% H! p# |

下面是与C语言程序功能相同的MEX文件：
% h: D% V' ]+ d#include "mex.h"
void TImestwo(double y[], double x[])
' s) X5 m) j5 `7 s, {. g{
6 Y" A( |) u6 r% ky[0]=2.0*x[0];
3 \6 f' I# ^; f4 E% M4 ]}
void mexFuncTIon(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
double *x, *y;
# Z, S% A; \9 X) {+ @* h7 Q3 Zint mrows, ncols;
! M) o7 s, J$ |' L2 z$ _1 ^/ M/*检查正确的参数数目*/
if(nrhs!=1){
mexErrMsgTxt("需要一个输入参数.");
4 J! l+ J1 d4 p}
# o" {" @; R2 Q4 t* helse if(nlhs>1){
) M- z3 [1 i  q9 A1 z! KmexErrMsgTxt("输出参数太多.");
  b! y* b# V3 ~* [* ]* I# b}
% f9 B# K' G5 x. s" W; b2 y- b/*输入变量必须是非复数类型的标量*/
# n# i9 ]: B/ V* x3 A4 H" w& d/ N8 Amrows=mxGetM(prhs[0]);
, d+ E" _- d% s* r8 Hncols=mxGetN(prhs[0]);
' |3 N( K+ \- o7 c7 @- Jif(!mxIsDouble(prhs[0]) || mxIsComplex(prhs[0]) || !(mrows==1 && ncols==1)){
& R. ]- R$ A4 z1 u. ZmexErrMsgTxt("输入变量必须是非复数类型的标量.");
! I$ k, Y& N. t4 v( C3 }- }}
/*为返回参数创建矩阵*/
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows, ncols, mxREAL);
/ n+ v7 x+ n  B0 I! U+ u- S/*分配输入输出参数的指针*/
x=mxGetPr(prhs[0]);
5 u3 D! M- E# Q3 A  t. fy=mxGetPr(plhs[0]);
# y& U2 D0 Q3 q( I( b/*调用TImestwo子函数*/
# B& J$ y- I8 K2 @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：
- O( v/ t. i. c0 m- b$ Cmex 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。
' K0 ~% F" k4 H; w3 Q  q2 {% x在MATLAB命令窗口中输入：
2 `5 D- `5 |3 c" U- jx=2;
( X4 T- s6 X" Y% q4 e. ~y=timestwo(x);
2 T% P! r: p, Z) f% b7 t就可以得到：
y=4;

- q4 B1 s0 Q# X  i

四、小 结

, D& r' p/ t0 U$ m

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。

3 z% u- l) E7 W+ e

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 R8 F  z4 f3 m5 n) [3 I( A

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