如何将Matlab类编译成C lib？

2 回答

• 6

  正如Alan所指出的，I was仅建议使用句柄类作为全局变量的容器（这样的对象将通过引用传递） . 创建的对象不是由C代码直接操作的（它将存储在通用的 mxArray/mwArray C / C结构中） .

  As far as I know，在使用MATLAB编译器构建共享库时，无法直接将classdef样式的MATLAB类编译为适当的C类 . 它只支持构建常规功能 . 您可以为MATLAB类成员方法创建功能接口，但这是一个不同的故事......

  也许一个完整的例子可以帮助说明我的想法 . 首先让我们在MATLAB端定义代码：

  GlobalData.m

  这是用于存储全局变量的句柄类 .

  classdef GlobalData < handle
      %GLOBALDATA  Handle class to encapsulate all global state data.
      %
      % Note that we are not taking advantage of any object-oriented programming
      % concept in this code. This class acts only as a container for publicly
      % accessible properties for the otherwise global variables.
      %
      % To manipulate these globals from C++, you should create the class API
      % as normal MATLAB functions to be compiled and exposed as regular C
      % functions by the shared library.
      % For example: create(), get(), set(), ...
      %
      % The reason we use a handle-class instead of regular variables/structs
      % is that handle-class objects get passed by reference.
      %
  
      properties
          val
      end
  end
  

  create_globals.m

  一个包装函数，充当上述类的构造函数

  function globals = create_globals()
      %CREATE_GLOBALS  Instantiate and return global state
  
      globals = GlobalData();
      globals.val = 2;
  end
  

  fcn_add.m，fcn_times.m

  MATLAB函数作为C函数公开

  function out = fcn_add(globals, in)
      % receives array, and return "input+val" (where val is global)
  
      out = in + globals.val;
  end
  
  function out = fcn_times(globals, in)
      % receives array, and return "input*val" (where val is global)
  
      out = in .* globals.val;
  end
  

  将上述文件存储在当前目录中，让我们使用MATLAB编译器构建C共享库：

  >> mkdir out
  >> mcc -W cpplib:libfoo -T link:lib -N -v -d ./out create_globals.m fcn_add.m fcn_times.m
  

  您应该期望以下生成的文件（我在Windows机器上）：

  ./out/libfoo.h
  ./out/libfoo.dll
  ./out/libfoo.lib
  

  接下来，我们可以创建一个示例C程序来测试库：

  main.cpp

  // Sample program that calls a C++ shared library created using
  // the MATLAB Compiler.
  
  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  // include library header generated by MATLAB Compiler
  #include "libfoo.h"
  
  int run_main(int argc, char **argv)
  {
      // initialize MCR
      if (!mclInitializeApplication(NULL,0)) {
          cerr << "Failed to init MCR" << endl;
          return -1;
      }
  
      // initialize our library
      if( !libfooInitialize() ) {
          cerr << "Failed to init library" << endl;
          return -1;
      }
  
      try {
          // create global variables
          mwArray globals;
          create_globals(1, globals);
  
          // create input array
          double data[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
          mwArray in(3, 3, mxDOUBLE_CLASS, mxREAL);
          in.SetData(data, 9);
  
          // create output array, and call library functions
          mwArray out;
          fcn_add(1, out, globals, in);
          cout << "Added matrix:\n" << out << endl;
          fcn_times(1, out, globals, in);
          cout << "Multiplied matrix:\n" << out << endl;
      } catch (const mwException& e) {
          cerr << e.what() << endl;
          return -1;
      } catch (...) {
          cerr << "Unexpected error thrown" << endl;
          return -1;
      }
  
      // destruct our library
      libfooTerminate();
  
      // shutdown MCR
      mclTerminateApplication();
  
      return 0;
  }
  
  int main()
  {
      mclmcrInitialize();
      return mclRunMain((mclMainFcnType)run_main, 0, NULL);
  }
  

  让我们构建独立程序：

  >> mbuild -I./out main.cpp ./out/libfoo.lib -outdir ./out
  

  最后运行可执行文件：

  >> cd out
  >> !main
  Added matrix: 
       3     6     9 
       4     7    10 
       5     8    11 
  Multiplied matrix: 
       2     8    14 
       4    10    16 
       6    12    18
  

  HTH

  回复于 2024-04-28T11:20:20+08:00
• 2

  继previous post中的线程之后，建议不是将函数包装在类中，而是使用类来传递编译使您无法使用的全局变量 .

  classdef Foo < handle
    properties
      value
    end
  
    methods
      function obj = Foo(value)
        obj.value = value;
      end
    end
  end
  

  注意：类Foo扩展 handle 类以使其通过引用传递，而不是按值传递 . 见：the comparison between handle and value classes .

  function foo = matlabA()
    foo = new Foo(1);
  end
  
  function matlabB(foo)
    foo.value
  end
  

  据我所知，matlab编译器不会编译代码，而是packages it with a copy of the MATLAB Component Runtime并编写一些包装器函数来处理从c / c代码调用所述运行时 .

  我建议避免在matlab和c / c之间来回跳跃太多;转换数据类型和调用MCR肯定会有一些开销 . 所有我真正用它来包装一个复杂但独立的matlab脚本（即：不需要通过所述脚本中途的c / c代码交互）作为一个函数，或者打包代码以便部署到环境中没有完整的matlab副本 .

  As an interesting side note: if you are calling C++ from within Matlab ，并且C代码需要访问全局变量，事情要容易得多 . 您可以通过将C代码包装到mexFunction并编译它来完成此操作 . 在您需要访问Matlab工作空间中的变量的位置，您可以使用mexGetVariablePtr来执行此操作，它将返回指向数据的只读指针 . 您正在访问的变量可以位于全局工作空间中，也可以位于调用mexFunction的函数中 .

  通过这种方法，我建议自由地评论你在C和Matlab代码中得到的变量，因为它们之间的链接在Matlab方面可能并不明显;你不希望别人后来出现，编辑脚本并想知道它为什么会坏掉 .

  In this case it seems that the C++ side doesn't really need access to the data ，所以你可以重构它让matlab通过将"get current position of fingers"代码包装到mexFunction来进行调用，然后让matlab做循环：

  data = loadData();
  while(~stop) {
    position = getFingerPositionMex();
    soundByCoef(position, data);
  }
  

  假设您没有修改 soundByCoef 中的数据，Matlab将使用传递引用，因此不会复制大型数据集 .

  回复于 2024-04-28T11:20:20+08:00