如何逐行读取 Matlab mex 函数的输入矩阵？

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何逐行读取 Matlab mex 函数的输入矩阵？

【英文标题】：How to read input matrix of a Matlab mex function row-wise?

【发布时间】：2021-11-05 03:19:46

【问题描述】：

我需要创建一个 Matlab mex 函数，该函数将采用输入矩阵并返回矩阵对角线。

输入：

1 2 3
4 5 6

预期输出：

1 2 3 0 0 0
0 0 0 4 5 6

我的问题是，由于 Matlab 是按列而不是按行读取矩阵，所以我的 mex 函数给出了错误的输出。

当前输出：

1 4 0 0 0 0
0 0 2 5 0 0
0 0 0 0 3 6

您将如何更改我的代码以逐行读取输入矩阵，以便获得正确的输出？

我的代码如下：

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

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[]) 
        mxArray *a_in, *b_out;
        const mwSize *dims;
        double *a, *b; 
        int rows, cols;

        // Input array:
        a_in = mxDuplicateArray(prhs[0]);

        // Get dimensions of input array:
        dims = mxGetDimensions(prhs[0]);
        rows = (int) dims[0];
        cols = (int) dims[1];

        // Output array:
        if(rows == cols)
            b_out = plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(rows, rows*cols, mxREAL);
        
        else
            b_out = plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(cols, rows*cols, mxREAL);
        
        // Access the contents of the input and output arrays:
        a = mxGetPr(a_in);
        b = mxGetPr(b_out);
        

        // Compute exdiag function of the input array
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < rows; i++) 
            for(int j = 0; j<cols;j++)
                if(rows == cols)
                    b[rows*count+count/rows] = a[j + rows * i];
                    count++;
                
                else if(rows < cols)
                    b[cols*count+count/rows] = a[j + cols * i];
                    count++;
                
                else if(rows>cols)
                    b[cols*count+count/rows] = a[j + cols * i];
                    count++;
                
            
    

【问题讨论】：

你不能只是转置输入吗？

【参考方案1】：

在循环中，i 是行索引，j 是列索引。你做a[j + rows * i]，混合了两个索引。 MATLAB 按列存储数据，因此您需要执行a[i + rows * j] 才能正确读取输入矩阵。

为了索引输出，您希望行保持i，并且希望列保持i * cols + j：

b[i + rows * (i * cols + j)] = a[i + rows * j];

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请注意，您不需要执行a_in = mxDuplicateArray(prhs[0])，因为您没有写入a_in。您可以直接访问prhs[0] 矩阵，如果您想要别名，也可以使用a_in = prhs[0]。

此外，如果数组非常大，将数组大小转换为 int 会导致问题。数组大小和索引最好使用mwSize 和mwIndex。

最后，你应该经常检查输入数组的类型，如果你得到一个不是双精度的数组，你很可能会导致读取越界错误。

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这是我的代码：

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

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[]) 
   mwSize const* dims;
   double *a, *b;
   mwSize rows, cols;
   
   if (!mxIsDouble(prhs[0])) 
      mexErrMsgTxt("Input must be doubles");
   
   
   // Get dimensions of input array:
   dims = mxGetDimensions(prhs[0]);
   rows = dims[0];
   cols = dims[1];
   
   // Output array:
   plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(rows, rows*cols, mxREAL);

   // Access the contents of the input and output arrays:
   a = mxGetPr(prhs[0]);
   b = mxGetPr(plhs[0]);
   
   // Compute exdiag function of the input array
   for (mwIndex i = 0; i < rows; i++) 
      for (mwIndex j = 0; j < cols; j++) 
         b[i + rows * (i * cols + j)] = a[i + rows * j];