MATLAB - Eine Einführung - TUM

MATLAB-Verzeichnis unter root\toolbox\compiler\deploy\win32). Anschließend muss man den Compiler
konfigurieren. Dazu ruft man in MATLAB mbuild -setup auf und wählt dort das Verzeichnis, in
dem der C-Compiler liegt. Danach kann man mit mcc die eigenen m-Dateien kompilieren. Wenn man eine
Standalone Anwendung erstellen möchte verwendet man:
>> mcc -m eigenefun.m
Für ein C Shared Library:
>> mcc -l eigenefun.m
Für ein C++ Shared Library:
>> mcc -l eigenefun.m -W cpplib -T link:lib
Um die so erzeugte Anwendung oder Bibliothek weiterzugeben, muss man natürlich die compilierte
Datei weitergeben, außerdem die eigenefun.ctf und das MATLAB Component Runtime (unter Windows
MCRInstaller.exe, unter Linux MCRInstaller.zip). Nun kann man auf jedem System über die Kommandozeile
das Programm starten, dabei werden die evtl. vorhandenen Parameter einfach nach einem
Leerzeichen angehängt.
12.3 Andere Programmiersprachen mit MATLAB verwenden
MATLAB ist sehr nützlich für mathematische Programmierung, bietet aber auch die Möglichkeit andere
Programmiersprachen zu nutzen. So kann man z.B. bereits bestehende Programme in C oder Fortran
einbinden oder Java-Klassen nutzen.
12.3.1 Fortran und C
Viele mathematische Programme sind in FORTRAN oder C geschrieben sind und man kann sie auch in
MATAB nutzen, indem man sie etwas ändert und compiliert. Daher testen wir zuerst, ob unser Systm
dafür passend konfigueriert ist. Dazu kompieren wir yprime.c ins aus \extern\examples\mex Arbeitsverzeichnis.
Nun rufen wir mex auf:
>> mex yprime.c
Kann man nun yprime wie eine normale M-Funktion verwenden, funktioniert alles. >> yprime(1,1:4)
Ansonsten sollte man mit mex -setup sicherstellen, dass ein geeigneter Compiler ausgewählt ist.
Ebenso verfährt man mit Fortran-Programmen. Beim Aufruf des Compilers mex kann man auch noch
eine Optionsdatei
(z.B. aus \bin\win32\mexopts) mitgeben:
>> mex yprime.c -f lccopts.bat
Solche Optionsdateien kann man auch selbst erstellen, wenn man zum Beispiel einen nicht supporteten
Compiler verwenden will, oder mehr Einfluss auf den Compilationsprozess nehmen will.
Um ein C bzw. Fortran-Programm MATLAB kompatibel anzupassen, benötigt man eine Gatewayroutine.
Außerdem muss im C-Header auch # include „mex.h“ stehen. Die Gatewayroutine stellt die
Schnittstelle zwischen MATLAB und C dar:
void mexFunction( int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const
mxArray*prhs[] )}
nlhs gibt die Anzahl der Ausgabeparameter,nrhs sie Anzahl der Eingabeparameter an. Die Parameter
plhs und prhs enthalten die Pointer auf die entsprechenden Eingabe-/Ausgabevektoren. Danach
kommt C Code, der die Eingaben prüft und die Datenstrukturen (natürlich MATLAB kompatibel, z.B.
mxArray) für die Ausgabe anlegt. Die eigentliche C Routine ist meist eine eigene Funktion, die von hier
aus aufgerufen wird und deren Ergebnis dann durch die Gatewayroutine an MATLAB zurückgegeben
wird.
Ruft man nun die Funktion in Matlab auf, findet MATLAB die MEX-Datei vor M-Dateien mit
gleichem Namen. Dies kann man sich für die MATLAB Hilfe zunutze machen. Da die MEX-Datei keine
für MATLAB lesbare Hilfe hat, sucht MATLAB weiter und gibt die Hilfe einer gleichnamigen M-Datei
aus, falls vorhanden.
Auch Fortran benötigt eine Gatewayroutine, die der in C sehr ähnlich sieht:
subroutine mexFunction(nlhs, plhs, nrhs, prhs)
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