怎么在matlab中执行c语言代码，或者把c代码转换成matlab代码？ 第1页
1
wangzheng-80 网友的相关建议:
在嵌入式领域，MATLAB非常适合进行算法原型开发和验证，C代码适合部署到最终目标产品平台。符合一定要求的MATLAB代码也可以通过MATLAB Coder生成C代码。
在实际研发过程中，一般同时存在MATLAB代码和C代码。为了提升整体研发效率，往往会使用MATLAB和C代码混合编程。本文介绍使用MATLAB自带的calllib等接口调用C代码的方式。
应用场景
一般来说，首先使用MATLAB进行原型开发。
相对成熟，且对性能有一定要求的模块，使用C代码实现。其来源可能是手写代码，也可能是MATLAB Coder或Simulink Coder或Embedded Coder生成的C代码。
这些代码按照实际运行平台的特点，封装为相应的库。例如，Windows平台的DLL库，Linux平台的so库等。
MATLAB仿真时，可以调用这些C代码的库。
被调C代码
被调C代码为计算一个数组的均值和标准差，如下所示：
/* 头文件 */ typedef struct S_DEMO_IN { double n; double *arr; } DemoIn; typedef struct S_DEMO_RESULT { double mean; double std; } DemoRes; void demo_mean_std(DemoRes *pRes, double *arr, DemoIn *pIn); 实现文件
/* 实现文件 */ extern "C" _declspec(dllexport) void demo_mean_std(DemoRes *pRes, double *arr, DemoIn *pIn) { int N_std; pRes->mean = 0.0; pRes->std = 0.0; N_std = 0; for (int i = 0; i < pIn->n; i++) { N_std = N_std + 1; pRes->std = pRes->std + (N_std - 1) * (pIn->arr[i] - pRes->mean) * (pIn->arr[i] - pRes->mean) / N_std; pRes->mean = pRes->mean + (pIn->arr[i] - pRes->mean) / N_std; } if (N_std > 1) { pRes->std = sqrt(pRes->std / (N_std - 1)); } else { pRes->std = 0.0; } for (int i = 0; i < pIn->n; i++) { if (pIn->arr[i] > pRes->mean + 3.0 * pRes->std) { arr[i] = pRes->mean + 3.0 * pRes->std; } else if (pIn->arr[i] < pRes->mean - 3.0 * pRes->std) { arr[i] = pRes->mean - 3.0 * pRes->std; } else { arr[i] = pIn->arr[i]; } } return; } 将上述代码编译为动态链接库，设库文件名为“Dll_demo.dll”，头文件名为“Dll_demo.h”。
载入C库
打开MATLAB（本文使用的是MATLAB 2021a），将Dll_demo.dll和Dll_demo.h所在路径，或将这两个文件拷贝到工作路径。
编写MATLAB指令，首先，定义所需的库名、头文件名、函数名及涉及的类型名：
slib_name = 'Dll_demo'; shead_name = 'Dll_demo.h'; stype_in_name = 'S_DEMO_IN'; stype_res_name = 'S_DEMO_RESULT'; sfunc_name = 'demo_mean_std'; 使用loadlibrary接口，载入库函数。为了避免重复载入，需要先检查是否已被载入。
if not(libisloaded(slib_name)) [m1, m2] = loadlibrary(slib_name, shead_name); disp(m1); disp(m2); end 可以使用下列命令查看载入的库的函数接口：
libfunctions ( slib_name , '-full' ); 对于本文的例子，MATLAB的输出如下：
C函数demo_mean_std的三个参数均为指针型，MATLAB语言本身无法直接支持指针类型，因此，它将其视为特殊的xxxPtr类型。
C使用指针类型可以实现输入参数同时作为输出参数，而MATLAB不支持输入参数同时作为输出参数。因此，在MATLAB视角下，该函数有三个返回值。
构造参数
接下里，需要使用MATLAB指令构造输入参数。
- 构造参数DemoRes *pRes：
para_out.mean = 0; para_out.std = 0; s_para_res = libstruct(stype_res_name, para_out); - 构造参数DemoIn *pIn：
arr = [17, 124, 1, 8, 15, 23, 5, 7, 14, 16, 4, 6, 13, 20, 22, 10, 12, 19, 21, 3, 11, 18, 25, 2, 9]; ptr_arr = libpointer('doublePtr', arr); para_in.n = length(arr); para_in.arr = ptr_arr; s_para_in = libstruct(stype_in_name, para_in); - 构造参数double *arr：
arr2 = zeros(length(arr), 1); ptr_arr2 = libpointer('doublePtr', arr2); 调用C函数并解析结果
使用calllib接口调用C函数：
[out_ret, out_arr, ~] = calllib(slib_name, sfunc_name, s_para_res, ptr_arr2, s_para_in); out_mean = out_ret.mean; out_std = out_ret.std; C代码中结构体指针型的输出参数pRes直接被解析为MATLAB结构体，double指针型输出参数则被解析为MATLAB数组。
注意，在C语言层面，out_arr和ptr_arr2其实是同一个参数，因此，out_arr的维数和ptr_arr2完全一致。
清理空间并释放C库
使用clear指令清零空间，使用unloadlibrary指令释放库：
clear s_para_in; clear s_para_res; clear ptr_arr; clear ptr_arr2; unloadlibrary(slib_name); 注意，所有使用libpointer、libstruct指令定义的MATLAB变量都应当使用clear释放。
封装为MATLAB函数
为了方便使用，可以将上述脚本封装为MATLAB函数
function [out_mean, out_std, out_arr, m1, m2] = call_c_demo(arr) slib_name = 'Dll_demo'; shead_name = 'Dll_demo.h'; stype_in_name = 'S_DEMO_IN'; stype_res_name = 'S_DEMO_RESULT'; sfunc_name = 'demo_mean_std'; % 载入库文件 if not(libisloaded(slib_name)) [m1, m2] = loadlibrary(slib_name, shead_name); else m1 = cell(0,0); m2 = 'already loaded ...'; end % 构造参数 ptr_arr = libpointer('doublePtr', arr); para_in.n = length(arr); para_in.arr = ptr_arr; s_para_in = libstruct(stype_in_name, para_in); arr2 = zeros(length(arr), 1); ptr_arr2 = libpointer('doublePtr', arr2); para_out.mean = 0; para_out.std = 0; s_para_res = libstruct(stype_res_name, para_out); % 调用库中的函数 [out_ret, out_arr, ~] = calllib(slib_name, sfunc_name, s_para_res, ptr_arr2, s_para_in); out_mean = out_ret.mean; out_std = out_ret.std; % 释放空间 clear s_para_in; clear s_para_res; clear ptr_arr; clear ptr_arr2; end 注意，封装为函数之后，没有调用unloadlibrary接口。这是为了提升运行效率，多次调用时，避免反复加载/释放带来的开销。MATLAB开发者可以在确认不会再使用该库时，再使用unloadlibrary接口释放C库。
调用示例如下：
arr = [17, 124, 1, 8, 15, 23, 5, 7, 14, 16, 4, 6]; [out_mean, out_std, out_arr, m1, m2] = call_c_demo(arr); disp(out_mean); disp(out_std); disp(out_arr); disp(m1); disp(m2); 由图中标红和标蓝的信息可知，调用结果正确。
针对封装后的MATLAB函数的测试
MATLAB提供了单元测试框架matlab.unittest.TestCase，使用该框架，可以更规范、更方便地对封装的MATLAB函数进行测试。
classdef TestDemoC < matlab.unittest.TestCase properties slib_name = 'Dll_demo'; shead_name = 'Dll_demo.h'; end methods(TestMethodSetup) function loadDemoLib(test) if not(libisloaded(test.slib_name)) [m1, m2] = loadlibrary(test.slib_name, test.shead_name); disp(m1); disp(m2); end end end methods(TestMethodTeardown) function releaseDemoLib(test) if libisloaded(test.slib_name) disp('release library'); unloadlibrary(test.slib_name); end end end % 测试用例 methods (Test) % 用例1: 边界情况, 仅一个元素 function tes01(test) arr = 17; [out_mean, out_std, out_arr, ~, ~] = call_c_demo(arr); test.verifyEqual(out_mean, arr); test.verifyEqual(out_std, 0.0); test.verifyEqual(out_arr, arr); end % 用例2: 一般情况 function tes02(test) arr = [17, 24, 1, 8, 15, 23, 5, 7, 14, 16, 4, 6]; [out_mean, out_std, out_arr, ~, ~] = call_c_demo(arr); test.verifyEqual(out_mean, mean(arr)); test.verifyEqual(out_std, std(arr)); test.verifyEqual(out_arr, arr); end % 用例3: 一般情况 - 存在异常值, 被限幅 function tes03(test) arr = [17, 124, 1, 8, 15, 23, 5, 7, 14, 16, 4, 6]; arr2 = [17, 120.1626, 1, 8, 15, 23, 5, 7, 14, 16, 4, 6]; [out_mean, out_std, out_arr, ~, ~] = call_c_demo(arr); test.verifyEqual(out_mean, mean(arr)); test.verifyEqual(out_std, std(arr)); test.verifyEqual(out_arr, arr2, 'AbsTol', 1.0e-5); end end end 1
相关话题
为什么我写的c语言三个数求最大值，最后出来的结果总是第一个?C 语言的「void main」是怎么一代代传下来的？
为什么现在大厂很少招C语言开发了？
C语言中float的取值范围的问题，为啥？
这个代码int函数无返回值且开-O2，for循环会无限循环，是什么原因？
各位老铁，谁有能免费使用的学习c语言的编程软件推荐一下，本人万分感谢？
如何评价 mimalloc？
p-p plot图不在直线上，但是有规律，怎么调整原始数据？
对于一个大一计科新生，有什么代码行数在 500~1000 的程序（C 语言）可以试着写来练手？
为什么8bit限制是-128到127而不是-127到128?
前一个讨论
路由表里的子网掩码有什么作用？
下一个讨论
为什么中国精神科大夫喜欢开奥氮平？
相关的话题
一张图片怎么用matlab 把颜色反相，就是红的部分变成绿的，蓝的部分变成黄的？如何生成多个互不重叠的不同半径圆？
如何滴水不漏的学完C语言？
matlab曲线标点？
为什么程序代码被编译成机器码就不能跨平台运行？
各位老铁，谁有能免费使用的学习c语言的编程软件推荐一下，本人万分感谢？
如何学习递归呢？
C 语言中，x += 5 == 4 是什么意思？
如何生成多个互不重叠的不同半径圆？
C语言初学者该怎样去更好的学习C语言？
怎么在matlab中执行c语言代码，或者把c代码转换成matlab代码？
对于一个大一计科新生，有什么代码行数在 500~1000 的程序（C 语言）可以试着写来练手？
字符串转化成整数，为啥我觉得我写的没有毛病呢？
为什么C语言整型常量十进制形式的类型与八进制、十六进制的不一样？
C/C++中按值传递比按地址传递更快吗, 引用呢?
为何void类型指针不能解引用，却可以参与强制类型转换？
为什么学习编程第一课要学习输出"hello, world"？这是谁规定的？
有哪些较好的 C 语言程序源码可供新手临摹参考？
如何看待陈平称「MATLAB 为低能的客户提供方便的程序集成」？
matlab在使用buffer时经常发生这种错误是为何？
为什么char *a="xxxxx", *b="xxx"; strcpy(a, b);的用法不行？
为什么有些编程语言写完一句后要加分号？
下面的MATLAB代码有什么错误，如何修改？
java的引用明明和指针没什么本质区别，java为什么还宣称没有指针并把这个当作语言的优点？
semaphore和mutex的区别？
C语言 下面哪个定义是合法的？
C语言中，为什么(int) ((100.1 - 100) * 10) = 0？
为什么我用c++写的游戏那么简陋？
请问学 C 有必要死磕指针吗？
本科数学建模竞赛需要完整看完matlab自学一本通这本书吗？