将向量传递给函数并返回向量并重铸

Question

我正在使用 MEX 将我的 C++ 代码与 MATLAB 接口。我的 C++ 代码要求输出类型为 vector 。由于我是 C++ 新手，我对指针的工作方式非常困惑。我将从 MATLAB 中获取一个输入数组

int *data_array_ptr
data_array_ptr=(int *)mxGetData(prhs[0]);
a = mxGetM(prhs[0]);
int int_data[a];
copy(*data_array_ptr, *data_array_ptr+ a, int_data);

现在，int_data 应该拥有存储在 data_array_ptr 位置的所有数据...它这样做了吗？

那么，

double *data_out_ptr;

plhs[0]= mxCreateDoubleMatrix( (mwSize)m, (mwSize)n, mxREAL); 
data_out_ptr= mxGetPr(plhs[0]);
len6=mxGetM(plhs[0]);
vector<double> data_out_data(*data_out_ptr,*data_out_ptr+len6);

这应该将空输出矩阵的内容放入名为 data_out_data 的向量中。它会这样做吗？

然后，我想将 data_out_data 和 int_data 都传递给 c++ 函数。但是，我想将 data_out_data 作为指针传递，以便 c++ 函数将用数据填充向量，然后当函数完成时，MEX 函数将看到现在填充的向量并能够将其转换回双精度数组可以填充plhs[0]。

所以，像

mexFunction(plhs[],prhs[]){

int *data_array_ptr
data_array_ptr=(int *)mxGetData(prhs[0]);
a = mxGetM(prhs[0]);
int int_data[a];
copy(*data_array_ptr, *data_array_ptr+ a, int_data);

 double *data_out_ptr;
plhs[0]= mxCreateDoubleMatrix( (mwSize)m, (mwSize)n, mxREAL); 
data_out_ptr= mxGetPr(plhs[0]);
len6=mxGetM(plhs[0]);
vector<double> data_out_data(*data_out_ptr,*data_out_ptr+len6);



foo(int_data, *data_out_data)

copy(data_out_data.begin(), data_out_data.end(), data_out_ptr);
}

在 foo 返回时，data_out_data 将被填充。我的函数没有返回参数 data_out_data 必须是向量类型。如何将向量传递给 foo 以便 foo 可以编辑数据？

谢谢！！

Answer 1

我不确定我是否正确理解了您的问题。我相信您想将一个数组从 MATLAB 传递给您的 mex 函数，然后 mex 函数调用一个对该数据数组进行操作的 C++ 函数，以及一个 vector。 vector 然后包含 C++ 函数执行的任何操作的结果，并且您希望将此数据传递回 MATLAB。

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首先，让我们处理将数据从 MATLAB 获取到您的 MEX 函数

int const *data_in = static_cast<int const *>(mxGetData(prhs[0]));

现在，data_in 指向您传入的数据。顺便问一下，您确定数组包含ints 吗？默认情况下，MATLAB 对所有内容都使用double。

你的 C++ 函数会修改这个数组吗？如果没有，您可以只使用指针和元素数调用它，而不是执行复制。

例如，如果foo的签名是

foo( int const *data_in, mwSize num_data_in, std::vector<double> *data_out );

你可以这样称呼它

foo( data_in, mxGetNumberOfElements(prhs[0]), &data_out );

如果您确实需要修改数据，并且/或者无法修改foo，只需创建一个向量来保存数据的副本。

std::vector<int> data_in_vec( data_in, data_in + mxGetNumberOfElements(prhs[0]) );
foo( data_in_vec.data(), data_out );

---

对于foo 函数，在调用它之前是否需要正确调整向量的大小？如果是这样，

std::vector<double> data_out( m * n );  // creates a vector with m * n elements
foo( data_in_vec.data(), &data_out );

如果可能，修改foo 以接受std::vector<double>& 而不是std::vector<double> *。然后你可以把它称为

foo( data_in_vec.data(), data_out );

另外，如果可以选择，我会让foo 根据需要调整向量的大小，而不是要求调用者这样做。

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现在，将数据返回到 MATLAB。

plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix( m, n, mxReal );
std::copy( data_out.data(), data_out.data() + data_out.size(), mxGetPr(plhs[0]) );

以上行假设向量的大小不大于m * n

请记住，MATLAB 以列优先格式存储矩阵，这与 C 和 C++ 不同。根据foo 函数的工作方式，您可能需要转置返回的向量，在这种情况下您不能使用std::copy 进行复制，您必须编写嵌套循环。

Answer 2

您对指针的解引用超出了应有的范围...

int *data_array_ptr;
// ...
copy(*data_array_ptr, *data_array_ptr+ a, int_data);

当您被要求提供指向 copy 的开始和结束指针时，您需要这样做：

copy(data_array_ptr, data_array_ptr+ a, int_data);

现在您已经提供了两个内存地址。第一个 data_array_ptr 是数组的起始地址。第二个，data_array_ptr+a 是数组末尾之后元素的地址。

如果您取消引用指针 (*data_array_ptr)，那么您要求的是数组第一个元素的 值（int）。同样，*data_array_ptr+a 将首先获取第一个数组元素的值，然后将a 添加到它。这不是你想要的。

因此，按照建议将您的所有调用更改为 copy，以及您的 vector 构造函数。

至于您对foo 函数的问题，如果您需要传递一个向量，请像这样声明它：

void foo( int * int_data, std::vector<double> & data_out_data )

假设您在上面提供了这些变量的定义。我认为你是这样称呼的：

// ...

int int_data[a];
copy(*data_array_ptr, *data_array_ptr+ a, int_data);

// ...

vector<double> data_out_data(data_out_ptr, data_out_ptr+len6);

// ...

foo( int_data, data_out_data );

请注意，如果您不知道foo 内的int_data 数组的长度（基于data_out_data 的长度），您还应该在foo 的参数列表中要求一个大小：

foo( int_data, a, data_out_data );