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

、理解几个常用的socket函数

#include

#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);

, Q, D$ _' e) v/ y! u( F: X- ?

s为socket返回的文件描述符

& b+ |/ ^+ `5 H4 `% ]

address为协议族名称和其他信息

具体结构为struct sockaddr_in{

; _0 P5 h. Z2 A7 K5 k* R: p

short sin_family;/*协议族

& U2 Y3 k2 N  L) S8 `' O( a

u_short sin_port;/*端口*/
1 ?0 t2 q' \; p0 V* X4 a0 t- Hstruct in_addr sin_addr;/*地址*/
1 t! |" I6 c' q/ o/ R9 Vchar sin_zero[8];
};
. u5 \- D& ^! H( a( cint listen(int s,int backlog);
) c" ?5 E. T+ I3 o9 w* @backlog为容许的请求数目
; l' K0 F* f) w$ lint accept(int s,struct sockaddr *address,int *address_len);
这里的前两个参数同上
+ \$ G& X$ }; l, b, ]; Z/ e1 Naddres_len是要传递一个记有结构大小的地址
2 v7 h: j, ^9 J2 B, x+ jint connect(int s,struct sockaddr *address,size_t address_len);
3 S4 ?5 m6 ^: V  \' f' l2 C0 ^3 [0 u这里的参数意义同bind

2.理解建立程序的一般调用过程

+ e& E5 Y; J! W5 U

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。

1 Z' N) u" j* K1 @( J

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
' i/ K7 S) l& G3 B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
; ^  o( [7 d2 O6 U4 a+ O) q; b而对于客户端则是socket->connect->read,write

5 |% R& L% `: V0 l

三、C语言程序MEX文件实例

- [; K' V0 E2 e$ T7 C7 l

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。

- t3 V) p4 R- o6 w1 U1 j

#include "math.h"
void TImestwo(double y[], double x[])
{
y[0]=2.0*x[0];
+ C  [: |( `2 p6 E0 oreturn;
}

下面是与C语言程序功能相同的MEX文件：
#include "mex.h"
" @7 T  m& O$ Evoid TImestwo(double y[], double x[])
{
- i* x3 ]& F0 [0 e3 f: a. m, gy[0]=2.0*x[0];
}
void mexFuncTIon(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
. s5 T6 Z% x' `* `0 L: Odouble *x, *y;
int mrows, ncols;
' Y! f4 a+ P4 q1 M2 T/*检查正确的参数数目*/
if(nrhs!=1){
mexErrMsgTxt("需要一个输入参数.");
" _/ f$ `6 L$ {! s4 Q6 M}
& [/ T9 X9 f% c0 b5 [5 `! c( p! delse if(nlhs>1){
! W' w( x* ?& U" s* umexErrMsgTxt("输出参数太多.");
- ^. H3 b4 U6 ~: w; _% u% N}
' q2 B! j, V' r( j  ]; Y/*输入变量必须是非复数类型的标量*/
0 m" t) K' Z7 ?  j8 d* S( W: imrows=mxGetM(prhs[0]);
ncols=mxGetN(prhs[0]);
8 I. h9 C+ D% q) L- x: H0 Sif(!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.");
}
/*为返回参数创建矩阵*/
: g0 i  t) j6 H* j$ H' k! h- {plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows, ncols, mxREAL);
/*分配输入输出参数的指针*/
x=mxGetPr(prhs[0]);
6 o* j8 T$ W# E# N: h+ `* h# {y=mxGetPr(plhs[0]);
/*调用TImestwo子函数*/
- g7 k- K" D; i( U3 [5 x( |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：
+ \; }3 Q  W0 smex 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。
& |0 F- I6 s  N. }! z. V& c在MATLAB命令窗口中输入：
x=2;
y=timestwo(x);
# C5 n" O2 J2 ]  o就可以得到：
; L3 Z! c0 Y# W; K5 _y=4;

/ I+ I# x" g( r% @$ a

四、小 结

0 F) R. o# S) l8 W

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。

5 J7 F0 ?! j- p2 l# ^* r

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