C语言调用matlab函数
matlab中调用c语言函数：
#include “mex.h” //头文件必须包含mex.h
double mexSimpleDemo(double *y,double a,double b);
//C语言算法程序声明，在最后调用时，第一
// 个参数是返回结果
//c语言到matlab变换，以mexFunction命名
void mexFunction(int nlhs,mxArray *plhs[],int nrhs,const mxArray *prhs[])
{
double *y;
double m,n;
//获取输入变量的数值大小
m=mxGetScalar(prhs[0]);
n=mxGetScalar(prhs[1]);
//获取输出变量的指针
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(1,1,mxREAL);
y=mxGetPr(plhs[0]);
//调用子函数
mexSimpleDemo(y,m,n);
}
//C语言函数
double mexSimpleDemo(double *y,double a,double b)
{
return *y=(ab)?a:b;
}
在MATLAB中用C语言编写S函数时，怎么生成动态链接库（DLL）文件
在编写好S函数的实现代码*.c文件后，还需要在Matlab的命令输出窗口中进行命令行输入，完成对源代码的编译，这样才能被S函数模块所调用。在命令窗口中输入命令：
“mex
-g
RandomTimeDelay.c”
M文件S-函数在MATLAB环境下可以通过解释器直接执行，而C文件或其它语言编写的C-函数，则需要先编译成可以在MATLAB内运行的二进制代码：动态连接库或静态连接库，然后才可以使用，这些经过编译的二进制文件就称作MEX文件。用MEX命令来对*.c文件进行编译，然后会在相应的目录下生成对应的*.mexw32文件。然后就可以在simulink模块中引用这个s函数了。
matlab调用c语言
如果我有一个用C语言写的函数，实现了一个功能，如一个简单的函数：
double add(double x, double y) {
return x + y;
}
现在我想要在Matlab中使用它，比如输入：
a = add(1.1, 2.2)
3.3000
要得出以上的结果，那应该怎样做呢？
解决方法之一是要通过使用MEX文件，MEX文件使得调用C函数和调用Matlab的内置函数一样方便。MEX文件是由原C代码加上MEX文件专用的接口函数后编译而成的。
可以这样理解，MEX文件实现了一种接口，它把在Matlab中调用函数时输入的自变量通过特定的接口调入了C函数，得出的结果再通过该接口调回Matlab。该特定接口的操作，包含在mexFunction这个函数中，由使用者具体设定。
所以现在我们要写一个包含add和mexFunction的C文件，Matlab调用函数，把函数中的自变量（如上例中的1.1和2.2）传给mexFunction的一个参数，mexFunction把该值传给add，把得出的结果传回给mexFunction的另一个参数，Matlab通过该参数来给出在Matlab语句中调用函数时的输出值（如上例中的a）。
比如该C文件已写好，名为add.c。那么在Matlab中，输入：
mex add.c
就能把add.c编译为MEX文件（编译器的设置使用指令mex -setup），在Windows中，MEX文件类型为mexw32，即现在我们得出add.mexw32文件。现在，我们就可以像调用M函数那样调用MEX文件，如上面说到的例子。所以，通过MEX文件，使用C函数就和使用M函数是一样的了。
我们现在来说mexFunction怎样写。
mexFunction的定义为：
void mexFunction(
int nlhs,
mxArray *plhs[],
int nrhs,
const mxArray *prhs[]) {
}
可以看到，mexFunction是没返回值的，它不是通过返回值把结果传回Matlab的，而是通过对参数plhs的赋值。mexFunction的四个参数皆是说明Matlab调用MEX文件时的具体信息，如这样调用函数时：
b = 1.1; c = 2.2;
a = add(b, c)
mexFunction四个参数的意思为：
nlhs = 1，说明调用语句左手面（lhs－left hand side）有一个变量，即a。
nrhs = 2，说明调用语句右手面（rhs－right hand side）有两个自变量，即b和c。
plhs是一个数组，其内容为指针，该指针指向数据类型mxArray。因为现在左手面只有一个变量，即该数组只有一个指针，plhs[0]指向的结果会赋值给a。
prhs和plhs类似，因为右手面有两个自变量，即该数组有两个指针，prhs[0]指向了b，prhs[1]指向了c。要注意prhs是const的指针数组，即不能改变其指向内容。
因为Matlab最基本的单元为array，无论是什么类型也好，如有double array、 cell array、 struct array……所以a,b,c都是array，b = 1.1便是一个1×1的double array。而在C语言中，Matlab的array使用mxArray类型来表示。所以就不难明白为什么plhs和prhs都是指向mxArray类型的指针数组。
完整的add.c如下：
// add.c
#include “mex.h” // 使用MEX文件必须包含的头文件
// 执行具体工作的C函数
double add(double x, double y) {
return x + y;
}
// MEX文件接口函数
void mexFunction(
int nlhs,
mxArray *plhs[],
int nrhs,
const mxArray *prhs[]) {
double *a;
double b, c;
plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(1, 1, mxREAL);
a = mxGetPr(plhs[0]);
b = *(mxGetPr(prhs[0]));
c = *(mxGetPr(prhs[1]));
*a = add(b, c);
}
mexFunction的内容是什么意思呢？我们知道，如果这样调用函数时：
output = add(1.1, 2.2);
在未涉及具体的计算时，output的值是未知的，是未赋值的。所以在具体的程序中，我们建立一个1×1的实double矩阵（使用mxCreateDoubleMatrix函数，其返回指向刚建立的mxArray的指针），然后令plhs[0]指向它。接着令指针a指向plhs[0]所指向的mxArray的第一个元素（使用mxGetPr函数，返回指向mxArray的首元素的指针）。同样地，我们把prhs[0]和prhs[1]所指向的元素（即1.1和2.2）取出来赋给b和c。于是我们可以把b和c作自变量传给函数add，得出给果赋给指针a所指向的mxArray中的元素。因为a是指向plhs[0]所指向的mxArray的元素，所以最后作输出时，plhs[0]所指向的mxArray赋值给output，则output便是已计算好的结果了。
上面说的一大堆指向这指向那，什么mxArray，初学者肯定都会被弄到头晕眼花了。很抱歉，要搞清楚这些乱糟糟的关系，只有多看多练。
实际上mexFunction是没有这么简单的，我们要对用户的输入自变量的个数和类型进行测试，以确保
输入正确。如在add函数的例子中，用户输入char array便是一种错误了。
从上面的讲述中我们总结出，MEX文件实现了一种接口，把C语言中的计算结果适当地返回给Matlab罢了。当我们已经有用C编写的大型程序时，大可不必在Matlab里重写，只写个接口，做成MEX文件就成了。另外，在Matlab程序中的部份计算瓶颈（如循环），可通过MEX文件用C语言实现，以提高计算速度。
怎样用Matlab调用已有的C语言程序
方法/步骤
准备好C语言程序，一般情况下要清楚C语言的入口函数，比如，如下的C语言函数：
ntuple_list linedetect(image_double image)
上述C语言函数中，linedetect为函数名，ntuple_list为输出，image为输入。C语言的源文件包含”.h”和”.c”文件。如：linedetect.h文件和linedetect.c文件。
编写mexfunction函数。mexfunction函数为C语言与MATLAB语言的接口函数。调用实例在mylinedetect.c文件中，文件内容如下：
#include “mex.h”
#include “matrix.h”
#include “linedetect.h”
#include “string.h”
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
int M;
int N;
double * pImg;
ntuple_list p;
struct image_double_s img_s;
if(nrhs==0)
{
mexPrintf(“error input\n”);
return;
}
M = mxGetM(prhs[0]);
N = mxGetN(prhs[0]);
pImg = mxGetPr(prhs[0]);
img_s.data = pImg;
img_s.xsize = M;
img_s.ysize = N;
p=lsd(img_s);
plhs[1] = mxCreateDoubleMatrix(1,3,mxREAL);
*(mxGetPr(plhs[1])+0) = p-size;
*(mxGetPr(plhs[1])+1) = p-max_size;
*(mxGetPr(plhs[1])+2) = p-dim;
plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(p-dim,p-max_size,mxREAL);
memcpy(mxGetPr(plhs[0]),p-values,(p-max_size)*(p-dim)*sizeof(double));
}
在MATLAB中调用mex指令编译相关文件，将C语言编译为MEX文件，如下所示。
mex mylinedetect.c linedetect.c
编译完成后，生成mylinedetect.mexw32或mylinedetect.mexw64文件，此文件即mex文件，用于MATLAB与C语言接口函数
编译完成之后，编写MATLAB函数，调用MEX文件。如下所示。
load trees;
%以MEX文件的形式调用编译完成的C语言函数
[o1,o2]=mylinedetect(double(X).’);
……
输出结果，上述linedetect函数完成图像中直线检测功能，带入MATLAB中调用后，形成如下结果。
怎么在matlab中调用用c语言编写的程序？
通过把耗时长的函数用c语言实现，并编译成mex函数可以加快执行速度。Matlab本身是不带c语言的编译器的，所以要求你的机器上已经安装有VC,BC或Watcom
C中的一种。如果你在安装Matlab时已经设置过编译器，那么现在你应该就可以使用mex命令来编译c语言的程序了。如果当时没有选，就在Matlab里键入mex
-setup，下面只要根据提示一步步设置就可以了。需要注意的是，较低版本的在设置编译器路径时，只能使用路径名称的8字符形式。比如我用的VC装在路径C:\PROGRAM
FILES\DEVSTUDIO下，那在设置路径时就要写成：“C:\PROGRA~1”这样设置完之后，mex就可以执行了。为了测试你的路径设置正确与否，把下面的程序存为hello.c。
/*hello.c*/
#include
“mex.h”
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
mexPrintf(“hello,world!\n”);
}
假设你把hello.c放在了C:\TEST\下，在Matlab里用CD
C:\TEST\
将当前目录改为C:\
TEST\（注意，仅将C:\TEST\加入搜索路径是没有用的）。现在敲：
mex
hello.c
如果一切顺利，编译应该在出现编译器提示信息后正常退出。如果你已将C:\TEST\加
入了搜索路径，现在键入hello，程序会在屏幕上打出一行：
hello,world!
看看C\TEST\目录下，你会发现多了一个文件：HELLO.DLL。这样，第一个mex函数就算完成了。分析hello.c，可以看到程序的结构是十分简单的，整个程序由一个接口子过程
mexFunction构成。
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
前面提到过，Matlab的mex函数有一定的接口规范，就是指这
nlhs：输出参数数目
plhs：指向输出参数的指针
nrhs：输入参数数目
例如，使用
[a,b]=test(c,d,e)
调用mex函数test时，传给test的这四个参数分别是
2，plhs，3，prhs
其中：
prhs[0]=c
prhs[1]=d
prhs[2]=e
当函数返回时，将会把你放在plhs[0]，plhs[1]里的地址赋给a和b，达到返回数据的目的。
细心的你也许已经注意到，prhs[i]和plhs[i]都是指向类型mxArray类型数据的指针。
这个类型是在mex.h中定义的，事实上，在Matlab里大多数数据都是以这种类型存在。当然还有其他的数据类型，可以参考Apiguide.pdf里的介绍。
为了让大家能更直观地了解参数传递的过程，我们把hello.c改写一下，使它能根据输
入参数的变化给出不同的屏幕输出：
//hello.c
2.0
#include
“mex.h”
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
int
i;
i=mxGetScalar(prhs[0]);
if(i==1)
mexPrintf(“hello,world!\n”);
else
mexPrintf(“大家好！\n”);
}
将这个程序编译通过后，执行hello(1),屏幕上会打出：
hello,world!
而hello(0)将会得到：
大家好！
现在，程序hello已经可以根据输入参数来给出相应的屏幕输出。在这个程序里，除了用到了屏幕输出函数mexPrintf（用法跟c里的printf函数几乎完全一样）外，还用到了一个函数：mxGetScalar，调用方式如下：
i=mxGetScalar(prhs[0]);
“Scalar”就是标量的意思。在Matlab里数据都是以数组的形式存在的，mxGetScalar的作用就是把通过prhs[0]传递进来的mxArray类型的指针指向的数据（标量）赋给C程序里的变量。这个变量本来应该是double类型的，通过强制类型转换赋给了整形变量i。既然有标量，显然还应该有矢量，否则矩阵就没法传了。看下面的程序：
//hello.c
2.1
#include
“mex.h”
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
int
*i;
i=mxGetPr(prhs[0]);
if(i[0]==1)
mexPrintf(“hello,world!\n”);
else
mexPrintf(“大家好！\n”);
}
这样，就通过mxGetPr函数从指向mxArray类型数据的prhs[0]获得了指向double类型的指针。
但是，还有个问题，如果输入的不是单个的数据，而是向量或矩阵，那该怎么处理呢
？通过mxGetPr只能得到指向这个矩阵的指针，如果我们不知道这个矩阵的确切大小，就
没法对它进行计算。
为了解决这个问题，Matlab提供了两个函数mxGetM和mxGetN来获得传进来参数的行数
和列数。下面例程的功能很简单，就是获得输入的矩阵，把它在屏幕上显示出来：
//show.c
1.0
#include
“mex.h”
#include
“mex.h”
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
double
*data;
int
M,N;
int
i,j;
data=mxGetPr(prhs[0]);
//获得指向矩阵的指针
M=mxGetM(prhs[0]);
//获得矩阵的行数
N=mxGetN(prhs[0]);
//获得矩阵的列数
for(i=0;iM;i++)
{
for(j=0;jN;j++)
mexPrintf(“%4.3f
“,data[j*M+i]);
mexPrintf(“\n”);
}
}
编译完成后，用下面的命令测试一下：
a=1:10;
b=[a;a+1];
show(a)
show(b)
需要注意的是，在Matlab里，矩阵第一行是从1开始的，而在C语言中，第一行的序数为零，Matlab里的矩阵元素b(i,j)在传递到C中的一维数组大data后对应于data[j*M+i]
。
输入数据是在函数调用之前已经在Matlab里申请了内存的，由于mex函数与Matlab共用同一个地址空间，因而在prhs[]里传递指针就可以达到参数传递的目的。但是，输出参数却需要在mex函数内申请到内存空间，才能将指针放在plhs[]中传递出去。由于返回指针类型必须是mxArray，所以Matlab专门提供了一个函数：mxCreateDoubleMatrix来实现内存的申请，函数原型如下：
mxArray
*mxCreateDoubleMatrix(int
m,
int
n,
mxComplexity
ComplexFlag)
m：待申请矩阵的行数
n：待申请矩阵的列数
为矩阵申请内存后，得到的是mxArray类型的指针，就可以放在plhs[]里传递回去了。但是对这个新矩阵的处理，却要在函数内完成，这时就需要用到前面介绍的mxGetPr。使用
mxGetPr获得指向这个矩阵中数据区的指针（double类型）后，就可以对这个矩阵进行各种操作和运算了。下面的程序是在上面的show.c的基础上稍作改变得到的，功能是将输
//reverse.c
1.0
#include
“mex.h”
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
double
*inData;
double
*outData;
int
M,N;
int
i,j;
inData=mxGetPr(prhs[0]);
M=mxGetM(prhs[0]);
N=mxGetN(prhs[0]);
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);
outData=mxGetPr(plhs[0]);
for(i=0;iM;i++)
for(j=0;jN;j++)
outData[j*M+i]=inData[(N-1-j)*M+i];
}
当然，Matlab里使用到的并不是只有double类型这一种矩阵，还有字符串类型、稀疏矩阵、结构类型矩阵等等，并提供了相应的处理函数。本文用到编制mex程序中最经常遇到的一些函数，其余的详细情况清参考Apiref.pdf。
通过前面两部分的介绍，大家对参数的输入和输出方法应该有了基本的了解。具备了这些知识，就能够满足一般的编程需要了。但这些程序还有些小的缺陷，以前面介绍的re由于前面的例程中没有对输入、输出参数的数目及类型进行检查，导致程序的容错性很差，以下程序则容错性较好
#include
“mex.h”
void
mexFunction(int
nlhs,
mxArray
*plhs[],
int
nrhs,
const
mxArray
*prhs[])
{
double
*inData;
double
*outData;
int
M,N;
//异常处理
//异常处理
if(nrhs!=1)
mexErrMsgTxt(“USAGE:
b=reverse(a)\n”);
if(!mxIsDouble(prhs[0]))
mexErrMsgTxt(“the
Input
Matrix
must
be
double!\n”);
inData=mxGetPr(prhs[0]);
M=mxGetM(prhs[0]);
N=mxGetN(prhs[0]);
plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);
outData=mxGetPr(plhs[0]);
for(i=0;iM;i++)
for(j=0;jN;j++)
outData[j*M+i]=inData[(N-1-j)*M+i];
}
在上面的异常处理中，使用了两个新的函数：mexErrMsgTxt和mxIsDouble。MexErrMsgTxt在给出出错提示的同时退出当前程序的运行。MxIsDouble则用于判断mxArray中的数据是否double类型。当然Matlab还提供了许多用于判断其他数据类型的函数，这里不加详述。
需要说明的是，Matlab提供的API中，函数前缀有mex-和mx-两种。带mx-前缀的大多是对mxArray数据进行操作的函数，如mxIsDouble,mxCreateDoubleMatrix等等。而带mx前缀的则大多是与Matlab环境进行交互的函数，如mexPrintf，mxErrMsgTxt等等。了解了这一点，对在Apiref.pdf中查找所需的函数很有帮助。
至此为止，使用C编写mex函数的基本过程已经介绍完了。
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