Matlab C混合编程

用C++（或者C）语言操作MATLAB，有三种途径：

MEX文件

在MATLAB中可调用的C或Fortran语言程序称为MEX文件。MATLAB可以直接把MEX文件视为它的内建函数进行调用。MEX文件是动态链接的子例程，MATLAB解释器可以自动载入并执行它。MEX文件主要有以下用途： 对于大量现有的C或者Fortran程序可以无须改写成MATLAB专用的M文件格式而在MATLAB中执行。 对于那些MATLAB运算速度过慢的算法，可以用C或者Frotran语言编写以提高效率。

MAT文件应用程序

MAT文件是MATLAB专用的用于保存数据至磁盘和向MATLAB导入、从MATLAB导出数据的数据文件格式。MAT文件提供了一种简便的机制，它允许你在两个平台之间以灵活的方式移动数据。而且，它还提供了一种途径来向其它单机MATLAB应用导入或者导出数据。 为了简化在MATLAB环境之外对MAT文件的使用，MATLAB给出了一个操作例程库，通过它，我们可以使用C/C++或者Fortran程序读写MAT文件。

引擎应用程序

MATLAB提供了一系列的例程使得别的程序可以调用MATLAB，从而把MATLAB用作一个计算引擎。MATLAB引擎程序指的是那些通过管道（在UNIX系统中）或者ActiveX（在Windows系统中）与独立MATLAB进程进行通信的C/C++或者Fortran程序。

1.MEX文件

    #include “mex.h”  
    *timestwo.c-example found in API guide  
    *Computational function that takes a scalar and doubles it  
    *This is a MEX-File for MATLAB.  
    void timestwo(double y[],double x[]); 
    void timestwo(double y[],double x[]) 
    y[0]=2.0*x[0]; 
    void mexFunction(int nlhs,mxArray* plhs[],int nrhs,const mxArray *prhs[])
    /*nlhs是MATLAB命令行方式下输出参数的个数 
    *plhs是MATLAB命令行方式下的输出参数; 
    *nrhs是MATLAB命令行方式下输入参数的个数； 
    *prhs[]是MATLAB命令行方式下的输入参数； 
    double *x,*y; 
    int mrows,ncols; 
    /*Check for proper number of arguments.*/ 
    if (nrhs!=1){ 
    mexErrMsgTxt(“One input required”); 
    else if(nlhs>=1) 
    mexErrMsgTxt(“Too many output arguments”); 
    /*在MATLAB命令行方式下，本MEX文件的调用格式是y=timestwo(x)
    输入参数（x）个数=1，输出参数（y）个数=1，所以在程序一开始就检查
    nrhs时候==1以及nlhs是否>=1（因为MATLAB有一个缺省的输出参数ans，所以nlhs可以==0*/
    /*The input must be a non comlex scalar double.*/
    mrows=mxGetM(prhs[0]);//矩阵行数<br>
    ncols=mxGetN(prhs[0]);//矩阵列数<br>
    if (!mxIsDouble(prhs[0])|| mxIsComplex(prhs[0])||!(mrows==1&amp;ncols==1))
    mexErrMsgTxt(“Input must be a noncomplex scalar double”);
    //判断输入举证是否是double类，以及它是否只包含单个元素无嵌套
    //为输出创建一个矩阵，显然这个矩阵也应该是1*1的
    plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(mrows,ncols,mxREAL);
    x=mxGetPr(prhs[0]);
    y=mxGetPr(plhs[0]);
    timestwo(y,x);
    }

matlab命令行上输入以下语句：

    mex testmex.cpp;
    y=testmex(x);

2.MAT文件：

libmat.dll:用于操作mat文件 libmx.dll:用于操作mat文件中的矩阵 MATLAB中常用的矩阵类型：

3.(复)双精度矩阵：

MATLAB中最常用的数据类型便是（复）双精度、非稀疏矩阵，这些矩阵的元素都是双精度（double）的，矩阵的尺寸为m×n，其中m是总行数，m是总列数。矩阵数据实际存放在两个双精度向量中——一个向量存放的是数据的实部，另一个向量存放的是数据的虚部。指向这两个向量的指针一般被写做“pr” （pointer to real data，指向实数据的指针）和“pi” （pointer to imaginary data，指向虚数据的指针）”。如果一个矩阵的pi为空的话，说明它是实双精度矩阵。 稀疏矩阵（Sparse Matrices） MATLAB中稀疏矩阵的存储格式与众不同。如同双精度矩阵一样，它拥有参数pr和pi，同时它还具用三个附加的参数：nzmax，ir以及jc。 nzmax是个整型数，其值为向量ir及pr、pi（如果存在的话）可能的最大长度。它是稀疏矩阵中不为零的元素的个数。 ir指向一个长度为nzmax的整型数阵列，阵列包含的是pr和pi中对应元素的行号。 jc指向一个长度为N+1的整型数阵列（N为矩阵的列数），其中包含的是列号信息。对于任意的j，如果0≤j≥N-1，jc[j]是第j列中第一个非零项在ir、pr（以及pi）中的序号，jc[j+1]-1是第j列最后一个非零项的序号。因此jc[N]总等于nnz——矩阵中非零项的总个数。如果nnz小于nzmax，可以继续向矩阵中添加非零项而无需分配额外的存储空间<

4、主要函数举例:

    ·MATFile *matOpen(const char *filename, const char * mode)——打开/创建
    ·MATFile *matOpen(const char *filename, const char * mode)——打开/创建一个MAT文件；
    ·int matClose(MATFile *pMF)——关闭一个MAT文件；
    ·mxArray *mxCreateDoubleMatrix(int m, int n, mxComplexity flag)
       #创建一个（复）双精度矩阵；
    ·mxArray *mxCreateSparse(int m, int n, int nzmax, mxComplexity flag)
       #创建一个稀疏矩阵；
    ·mxArray *matGetNextArray(MATFile *pMF)——获得MAT文件里面下一个矩阵；
    ·const char *mxGetName(const mxArray *pa)——获得矩阵pa的名称；
    ·void mxSetName(mxArray *pa,const char *s)——为矩阵pa设置一个名称；
    ·int mxGetM(const mxArray *pa)——获得矩阵pa的总行数；
    ·int mxGetN(const mxArray *pa)——获得矩阵pa的总列数；