Matlab與C語言的應用接口程序

Matlab與C語言的應用接口程序

、理解幾個常用的socket函數(shù)

#include
#include
int socket(int domain,int type,int portocol);
domain指所使用的協(xié)議族(family)可以為AF_UNIX和AF_INET,一般只用AF_INET(指Internet)type指所用的傳輸類型，可以為SOCK_STERAM(面向連接的TCP),和SOCK_DGRAM(面向無連接的udp)
int bind(int s,const struct sockaddr *address,size_t address_len);
s為socket返回的文件描述符
address為協(xié)議族名稱和其他信息
具體結(jié)構(gòu)為struct sockaddr_in{
short sin_family;/*協(xié)議族
u_short sin_port;/*端口*/
struct in_addr sin_addr;/*地址*/
char sin_zero[8];
};
int listen(int s,int backlog);
backlog為容許的請求數(shù)目
int accept(int s,struct sockaddr *address,int *address_len);
這里的前兩個參數(shù)同上
addres_len是要傳遞一個記有結(jié)構(gòu)大小的地址
int connect(int s,struct sockaddr *address,size_t address_len);
這里的參數(shù)意義同bind

2.理解建立程序的一般調(diào)用過程

要建立一個處理連接的服務器端程序，首先要調(diào)用socket函數(shù)創(chuàng)建一個socket,返回一個文件句柄fd，使以后對它的操作就象對普通文件設備一樣讀寫。

由于是服務器端必須對一個斷口進行監(jiān)聽其他機器的請求,所以接下去調(diào)用bind函數(shù)，傳入剛才的fd,定義好地址和端口，由于是要接受來自任何host的連接所以應講sin_addr賦為INADDR_ANY,port為你所設定的端口。

注意：這里的地址和端口是網(wǎng)絡字節(jié)順序，所以要調(diào)用htonl,htons完成主機字節(jié)順序
到網(wǎng)絡字節(jié)的轉(zhuǎn)變

接下來就是監(jiān)聽listen,調(diào)用accept接受來自客戶端的請求，accpet返回連接后的文件描述符，你就可以用它進行收發(fā)信息（對應于read,write)這樣的一個過程就是socket->bind->listen->accpet->Read,write
而對于客戶端則是socket->connect->read,write

三、C語言程序MEX文件實例

MATLAB 5 API提供了一系列程序來處理MATLAB所支持的各種數(shù)據(jù)類型，每一種數(shù)據(jù)類型都有對應函數(shù)共你使用來處理對應的數(shù)據(jù)。下面給出一個簡單的C語言程序和與之對應的MEX文件代碼，該程序的功能是將標量x加倍。

#include math.h
void timestwo(double y[], double x[])
{
y[0]=2.0*x[0];
return;
}

下面是與C語言程序功能相同的MEX文件：
#include mex.h
void timestwo(double y[], double x[])
{
y[0]=2.0*x[0];
}
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
double *x, *y;
int mrows, ncols;
/*檢查正確的參數(shù)數(shù)目*/
if(nrhs!=1){
mexErrMsgTxt(需要一個輸入?yún)?shù).);
}
else if(nlhs>1){
mexErrMsgTxt(輸出參數(shù)太多.);
}
/*輸入變量必須是非復數(shù)類型的標量*/
mrows=mxGetM(prhs[0]);
ncols=mxGetN(prhs[0]);
if(!mxIsDouble(prhs[0]) || mxIsComplex(prhs[0]) || !(mrows==1 ncols==1)){
mexErrMsgTxt(輸入變量必須是非復數(shù)類型的標量.);
}
/*為返回參數(shù)創(chuàng)建矩陣*/
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows, ncols, mxREAL);
/*分配輸入輸出參數(shù)的指針*/
x=mxGetPr(prhs[0]);
y=mxGetPr(plhs[0]);
/*調(diào)用timestwo子函數(shù)*/
timestwo(y, x);
}

C語言是在編譯的時候檢查函數(shù)參數(shù)。MATLAB可以在M函數(shù)中傳遞任意數(shù)量和類型的參數(shù)，MEX文件也是如此，不過在程序中必須可靠地處理輸入輸出參數(shù)的數(shù)目。如果將上面的MEX文件命名為timestwo.c，就可以對它進行編譯和鏈接，在MATLAB命令窗口下輸入：
mex timestwo.c

這是產(chǎn)生MEX文件timestwo.***所必需的步驟，該文件的擴展名所運行的系統(tǒng)平臺的類型。Windows系統(tǒng)下，擴展名為dll。此時，就可以象調(diào)用M函數(shù)一樣調(diào)用timestwo了。
在MATLAB命令窗口中輸入：
x=2;
y=timestwo(x);
就可以得到：
y=4;

四、小 結(jié)

MEX文件雖然具有較強大的功能，但并不是對所有的應用都恰當。MATLAB是一個高效率的編程系統(tǒng)，特別適合于工程計算、系統(tǒng)仿真等應用。它的最大優(yōu)點就是將人們從繁雜的程序中解放出來。因此，能夠用M文件完成的程序，應盡量使用MATLAB編寫，除非遇到必須使用MEX文件的情況。

MATLAB的應用編程接口是一個功能強大的系統(tǒng)，除了調(diào)用C或Fortran程序，還可以實現(xiàn)從MATLAB環(huán)境中輸入輸出數(shù)據(jù)、在MATLAB中和其他程序建立客戶/服務器關(guān)系等功能。