第6章--基于数据文件交换的混合编程方法.ppt

第6章 基于数据文件交换的混和编程方法 MATLAB中的数据文件MAT是指，保存MATLAB工作空间中变量的文件。使用MAT文件可以解决不同编程语言之间的传递数据问题。这也是C/C++与MATLAB进行混合编程的重要方法。本章将介绍MAT文件格式，文件的读取方式，利用MAT文件进行数据共享对环境的设置要求，以及如何利用MAT文件实现数据共享，最后给出实例。 6.1 MAT文件概述 MAT文件是MATLAB软件使用的一种特殊文件格式的数据文件。该数据文件采用二进制格式进行描述。开发人员可以将一个或者多个MATLAB 变量定义并保存在MAT文件中。MATLAB通常采用MAT文件把工作空间的变量存储在磁盘里。这样，当需要重新载入这些变量到工作空间时，只需要重新将对应的MAT加载即可。 6.1.1 MAT文件格式 MAT文件的数据格式是MATLAB数据存储的标准格式，把文件存储为二进制格式，一般情况下使用MATLAB API（Application Program Interface，应用程序接口）进行MAT文件的读取与存储，这种方法屏蔽了MAT文件格式。但是若要从一个MATLAB API不支持的系统中读写MAT文件，就必须了解MAT文件的存储格式。 6.1.2 读取MAT文件load load函数是MATLAB的一个内置函数，它的主要功能是从MAT文件或者文本文件中读取数据。其基本形式如下： load 当matlab.mat文件存在时，直接运行load命令，将导入matlab.mat文件中的所有变量。如果不存在，则返回error。 6.1.3 写MAT文件 save()函数也是MATLAB的一个内置函数。它的主要功能是把当前MATLAB工作空间的一个或多个变量保存到MAT外部文件或者文本文件中。默认情况下，save ()函数以MAT格式保存数据，但是也可以用定制选项以文本方式保存文件。 6.2 VC ++操作MAT时的环境设置 为了使用MATLAB API操作MAT文件，需要进行必要的环境设置，与操作MAT数据文件有关的头文件主要是matrix.h和mat.h。matrix.h头文件中包含了MATLAB中的基本数据类型，矩阵的定义和操作方法，mat.h头文件中包含了MAT文件的创建、读写等函数的定义。另外也需要包括与Windows平台相关的libmat.lib和libmx.lib。 6.3 用C/C++语言操作MAT文件的API函数 MATLAB中提供了一批MAT文件的API函数，可以通过使用C/C++语言对这些API函数进行操作，实现对MAT文件数据的读取。在Windows操作系统下，可以运用MATLAB API实现对MAT文件的读和写操作，而不需要更多关注MAT文件的内部格式。 6.3.1 读写MAT文件的API函数简介 在C/C++程序中有两种方式可以读取MAT文件数据。一种是利用MATLAB提供的有关MAT文件的编程接口函数。MATLAB的库函数中包含了MAT文件接口函数库，其中有各种对MAT文件进行读写的函数，都是以mat开头的函数 6.3.2 打开MAT文件 打开MAT文件使用的API函数是matOpen。该函数的作用是打开一个MAT文件用于读/写。如果执行成功则返回MAT文件类型指针，否则返回空指针。其函数形式为： MATFile* matOpen(const char *filename, const char *mode); 其中参数filename是一个指向字符串的指针，包含了要打开的MAT文件名，mode为字符指针，用来说明要打开文件的模式 6.3.3 关闭MAT文件 关闭MAT文件使用的API函数是matClose。函数的作用是关闭一个MAT文件。如果函数执行成功则返回0，否则返回写文件错误。其函数形式为： Int matClose(MATFile *mfp); 参数mfp是一个指向MAT文件的MATFile类型指针。 6.3.4 获得MAT文件中所有阵列的目录 获得MAT文件中所有阵列的目录使用的API函数是matGetDir。函数的作用是获得MAT文件中所有阵列的目录。如果函数执行成功则返回一个字符指针数组，数组中每个元素都是字符指针，指向的字符串表示MAT文件中阵列的目录；否则返回参数num为-1，并返回一个空字符指针。 6.3.5 获得MAT文件的C语言文件句柄 获得MAT文件的C语言文件句柄使用的API函数是matGetFtp。函数的作用是获得MAT文件的C语言文件句柄。通过该句柄，用户可以方便地使用库函数feof和ferror判断程序出错的原因。其函数形式为： FILE *matGetFp(MATFile *mfp); 参数mfp是一个指向MAT文件的MATFile类