Matlab与C语言的应用接口程序

Smartk

理解几个常用的socket函数

#include
#include
$ u+ u- L) h0 y5 H* qint 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)
; l4 J3 x% L, c2 s' R( A( C% ^) Iint bind(int s,const struct sockaddr *address,size_t address_len);
s为socket返回的文件描述符
address为协议族名称和其他信息
7 p/ i/ a! N, `) L5 [! U0 Z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*/
2 `6 n, s6 |% w0 K) J% Gchar sin_zero[8];
};
int listen(int s,int backlog);
  V& e# o3 X7 {- wbacklog为容许的请求数目
int accept(int s,struct sockaddr *address,int *address_len);
  S; s' ?2 G# {3 l这里的前两个参数同上
3 r% o  k7 i) w# taddres_len是要传递一个记有结构大小的地址
! m* ]# p- u2 mint connect(int s,struct sockaddr *address,size_t address_len);
  ?$ Y6 ~6 a  F3 a- M2 N! b& M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
: Y4 S3 h. |+ K. E* K% w# M" g$ [; a4 o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"
- ?9 ~' z' A( Y4 ~8 s# Bvoid timestwo(double y[], double x[])
+ r. U1 s( X7 ]{
- p& l4 Q. V1 `0 U2 Ny[0]=2.0*x[0];
6 j: ~2 e  E3 L% Lreturn;
& O' E/ j/ z( v2 J$ b9 Q. E$ C}

下面是与C语言程序功能相同的MEX文件：
  `, @* q0 j  _# @9 I  b& S( f9 K#include "mex.h"
" `5 J) D( y2 }. t, A. q4 H$ @void timestwo(double y[], double x[])
{
# z; o7 Z& W3 L# V" q5 I! F; l) X" wy[0]=2.0*x[0];
! N9 b! i# _5 L5 X7 p2 e" x}
  \( }0 A. b7 Kvoid mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
double *x, *y;
int mrows, ncols;
0 b8 m* c2 o2 |# {9 a0 U- l3 e& Q/*检查正确的参数数目*/
9 P. x- R3 M: V; ?9 _1 O$ ?if(nrhs!=1){
mexErrMsgTxt("需要一个输入参数.");
! U0 _! G  o; l4 s; [7 B- p/ {' {}
& e7 \0 _0 o- [else if(nlhs>1){
0 U4 g. m, O! `$ TmexErrMsgTxt("输出参数太多.");
}
' R: t" ~$ O5 U9 ~/*输入变量必须是非复数类型的标量*/
mrows=mxGetM(prhs[0]);
ncols=mxGetN(prhs[0]);
if(!mxIsDouble(prhs[0]) || mxIsComplex(prhs[0]) || !(mrows==1 && ncols==1)){
$ o& Z  M# a: g* H' h4 zmexErrMsgTxt("输入变量必须是非复数类型的标量.");
) k* m* U2 ?$ ~3 G8 y/ P" |}
% |( C! D: g8 i/*为返回参数创建矩阵*/
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows, ncols, mxREAL);
# X' h/ R+ M2 k$ [' d/*分配输入输出参数的指针*/
, i: h( H8 u: m% k& Nx=mxGetPr(prhs[0]);
y=mxGetPr(plhs[0]);
/*调用timestwo子函数*/
8 K! P2 ]4 I- [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：
, V+ B. C; T. f1 C! K/ K5 i9 ?9 pmex 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。
% U% O; }& p) i: _2 P在MATLAB命令窗口中输入：
x=2;
# P! S% D& P. m/ w0 ^% Y& |  I1 gy=timestwo(x);
1 D( v8 n2 \( L  o就可以得到：
2 K$ \: l* I5 a8 \  jy=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。

! f3 ?/ t; p5 ~1 D; X! b- u

Demyar

Matlab与C语言的应用接口程序。