问使用mexCallMATLAB时避免复制数组
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Stack Overflow用户

提问于 2014-10-28 14:55:04

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我已经为MATLAB编写了一个mex文件。它调用MATLAB pinv函数计算穆尔彭罗斯伪逆。我把这个函数命名为my_pinv。my_pinv获取数组并返回其伪逆，与pinv完全类似。

A = magic(8); A = A(:,1:6)
b = 260*ones(8,1)
x = my_pinv(A)*b

但是，在mex文件中，我必须复制输入数组的值才能使用mexCallMATLAB。以下是my_pinv.cpp的内容：

#include <matrix.h>
#include <mex.h>
#include <string.h>

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
    #define PRHS_A prhs[0]
    #define PLHS_X plhs[0] 

    int M = mxGetM( PRHS_A ); // Get the dimensions of  A.
    int N = mxGetN( PRHS_A );

    double *A_ptr = mxGetPr( PRHS_A );
    mxArray *PINV_A =  mxCreateDoubleMatrix(M, N,  mxREAL);  /* Put input in an mxArray */
    memcpy(mxGetPr(PINV_A), A_ptr,  sizeof(double)*M*N);

    PLHS_X = mxCreateDoubleMatrix(N, M, mxREAL);  // Create the output matrix.

    mexCallMATLAB(1, &PLHS_X, 1, &PINV_A, "pinv");

}

无论怎样，我是否跳过使用memcpy并直接使用mexCallMATLAB中的输入数组prhs[0]？实际上，我不喜欢输入数组的值需要复制的事实，特别是当输入数组非常大的时候。

事实上，我希望能用

mexCallMATLAB(1, &PLHS_X, 1, &RHS_A, "pinv"); // (I know it is not right and the compiler would not like it but it is for the sake of example)

而不是

mexCallMATLAB(1, &PLHS_X, 1, &PINV_A, "pinv");

有人能分享他/她在这方面的经验吗？

arrays

matlab

mex

memcpy

回答 2

Stack Overflow用户

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发布于 2014-10-28 15:41:42

mexCallMATLAB具有以下签名：

int mexCallMATLAB(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs,
    mxArray *prhs[], const char *functionName);

由于某些原因，RHS数组没有使用const限定符进行标记。我不知道为什么。这解释了为什么您会得到一个编译错误：

// this is from Visual C++ 2013
error C2664: 'int mexCallMATLAB(int,mxArray*[],int,mxArray *[],const char *)' :
cannot convert argument 4 from 'const mxArray *[]' to 'mxArray *[]'
    Conversion loses qualifiers

解决方案是显式地抛弃常量，告诉编译器我们知道我们在做什么：

my_pinv.cpp

#include "mex.h"

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
    // validate arguments
    if(nrhs != 1 || nlhs > 1)
        mexErrMsgIdAndTxt("mex:error", "Wrong number of arguments.");
    //perhaps do more validations here..

    // out = pinv(in)
    mexCallMATLAB(1, plhs, 1, const_cast<mxArray**>(prhs), "pinv");
}

现在在MATLAB中：

>> x = rand(4,3);
>> my_pinv(x) - pinv(x)
ans =
     0     0     0     0
     0     0     0     0
     0     0     0     0

如果由于某种原因，而且在某些角落的情况下，这是有问题的(我对此表示怀疑)，则更安全的方法是使用以下方法复制数组：

mxArray *in = mxDuplicateArray(prhs[0]);
mexCallMATLAB(1, plhs, 1, &in, "pinv");
mxDestroyArray(in);

如果您绝对希望避免创建深拷贝，则有无证函数创建共享数据副本(其中只创建了一个新的数组头，但数据是共享的)。

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Stack Overflow用户

发布于 2014-10-28 16:04:50

像Amro已经说过的那样，抛开const直接将prhs输入到mexCallMATLAB是如何最有效地处理这个问题的。虽然mexCallMATLAB的声明肯定不能保证输入数组不会被修改(声明为mxArray *prhs[])，但是如果您调用的函数行为良好，并且遵循MathWorks关于永远不要修改右侧参数的严厉建议，这不是一个问题。

关于plhs的mexCallMATLAB分配，这就像任何其他的mexCallMATLAB函数一样。如果你这样做，就没有什么区别了：

% in MATLAB
x = pinv(A);

或

% in MEX
mxArray *x;  % no mxArray allocated, just a pointer
mexCallMATLAB(1, &x, 1, const_cast<mxArray**>(prhs), "pinv");  % pinv creates *x

mexCallMATLAB (或者更确切地说是pinv)创建输出数组。不要浪费时间来创建左手边。如果这让您感到困扰，请创建一个空的mxArrary。

mxArray *x = mxCreateDoubleMatrix(0, 0, mxREAL); % but not necessary

pinv会把它清除掉，做一个新的，就像你在MATLAB中做的那样：

x = [];
x = pinv(A);

无论哪种方式，MATLAB内存管理器都拥有数组。当MEX函数返回或从内存中清除时，不会蒸发。

来自内存管理问题 at MathWorks：

当MEX文件将控制返回给MATLAB时，它会在输出参数中返回其计算结果--包含在左侧参数plhs[]中的plhs[]。MATLAB破坏由MEX文件创建的任何不在此参数列表中的mxArray . 但是，当源MEX-文件中的mxArray是： *传递给右侧列表prhs[]中的MEX-文件 *返回左侧列表plhs[] *由mexGetVariablePtr归还 *用于创建结构