Matlab 变量在复制并传递到 mex 文件时显示“类似引用”的行为

Posted 2023-02-16

【中文标题】Matlab 变量在复制并传递到 mex 文件时显示“类似引用”的行为

【英文标题】：Matlab variables show 'reference-like' behavior when copied and passed to a mex file

【发布时间】：2012-01-24 10:03:11

【问题描述】：

我有一个接受变量并更改它的 mex 文件（在 VS2010、Matlab 2010b 中编译）。例如，在 mex 文件中它看起来像：

double *fp = (double *)mxGetPr (prhs[0]);
*fp = someDoubleValue;

为了比较Matlab实现和mex实现，我在调用mex文件之前做了一个变量的拷贝：

var_mex = var;
mymex (var_mex);

令我惊讶的是，var_mex 和 var 都发生了变化（当然是相同的值），就好像我创建了对 var 的引用而不是它的副本。

这是一个已知问题吗？如何说服 Matlab 复制变量？

编辑

由于我怀疑这个问题是 Matlab 优化其内存管理的结果，我在调用 mex 文件之前对 var 做了一些“什么都不做”计算，即

var=var+1;
var=var-1;

确实可以解决问题。如果有人也遇到它，我仍然很乐意获得有关此的一些信息（或其他建议）。

【问题讨论】：

这似乎是由this page 设计的。也许您可以在传递之前修改 var_mex，例如将其乘以 1。或者在两个离散的步骤中加 1 然后减 1。

是的，这正是我尝试过的（并且有效，请参阅我的编辑）。

您是否阅读了Matlab's memory management 上的 Matlab 文档？它解释了这种行为。

【参考方案1】：

在 MATLAB 中，大多数变量都像按值传递一样传递。值得注意的例外是从handle 继承的类的实例是通过引用显式传递的。

有一个blog entry here 对此进行了详细介绍。

所以，当你执行时

var_mex = var;

您最终会得到var_mex 引用与var 相同的数据。

当您在 mex 函数中写入 mxArray 时，您拥有强大的破坏能力，因为您获得了数据的底层地址。如果您修改 prhs 数组的元素，您可能会无意中最终修改共享相同数据的其他变量。所以，不要那样做。事实上，mex doc 明确告诉你不要这样做。

var + 1 技巧起作用的原因是，通过修改数据，您会强制 MATLAB 制作数据的副本。

【讨论】：

“所以不要那样做。事实上，墨西哥文档明确告诉你不要那样做”+1 :)

mex 机制不会阻止您更改输入变量是否有特定原因？

嗯，mex 接口确实指定 prhs 指针是 const。 mex 接口可以保证您不会对 prhs 造成可见修改的唯一可行方法是，如果它们在进入 mex 函数的途中被复制 - 这将非常低效。

MATLAB 相信您在使用 mex 文件时穿上您的大男孩 C 裤。

我要澄清一下，Matlab 会进行“惰性”复制。因此，只要变量没有被修改，它的任何副本实际上都是对原始数据的引用。一旦变量被修改，就会产生一个副本。 Matlab 的函数知道什么时候在修改之前复制东西，但你的 mex 文件不知道。

【参考方案2】：

Matlab 中的所有变量都是按值传递的。

官方不支持直接对 Matlab mexfunction 中的 rhs 参数进行任何更改。 如果要转换 A = func(A) 形式的 Matlab 函数，则“需要”在 mexfunction 本身内复制传递的数组 A。

【讨论】：

在 MATLAB 语言本身中，变量是使用写时复制语义按值传递。这解释了为什么添加加法/减法“修复”事物 - 值被修改，因此必须制作副本。一旦您进入了 MEX 文件的世界 - 您就靠自己了，并且可以在一定程度上颠覆 MATLAB 的标准内存管理。

@Edric：为什么不将评论扩展为答案？