A.2.2 Работа с матрицами и массивами в Mex-файлах

Основной тип mex всех переменных — mxArray. Любой объект, такой как матрица, ячейковый массив или структура, хранится в этом базовом типе. mxArray выполняет в основном ту же функцию, что и класс octave_value в файлах oct, поскольку он служит контейнером для всех более специализированных типов.

Структура mxArray по меньшей мере содержит имя представляемой переменной, её размеры, тип и является ли переменная вещественной или комплексной. Она также может содержать ряд дополнительных полей в зависимости от типа mxArray. Существует ряд функций для создания структур mxArray, включая mxCreateDoubleMatrix, mxCreateCellArray, mxCreateSparse, и универсальную mxCreateNumericArray.

Основная функция для доступа к данным в массиве — mxGetPr. Поскольку интерфейс mex предполагает, что вещественная и мнимая части комплексного массива хранятся отдельно, существует эквивалентная функция mxGetPi, которая получает мнимую часть. Обе эти функции предназначены только для использования с матрицами двойной точности.

Универсальные функции mxGetData и mxGetImagData выполняют ту же операцию для всех типов матриц. Например:

mxArray *m;
mwSize *dims;
UINT32_T *pr;

dims = (mwSize *) mxMalloc (2 * sizeof (mwSize));
dims[0] = 2; dims[1] = 2;
m = mxCreateNumericArray (2, dims, mxUINT32_CLASS, mxREAL);
pr = (UINT32_T *) mxGetData (m);

Также существуют функции mxSetPr, и т. д., которые выполняют обратную операцию и устанавливают данные массива, используя блок памяти, на который указывает аргумент функции mxSetPr.

Обратите внимание на тип mwSize и mwIndex, используемые выше, которые определяются как родная точность индексирования в Octave на платформе, на которой построен mex-файл. Это позволяет платформам с 32- и 64-битными системами поддерживать mex-файлы. mwSize используется для определения размеров массива и максимального количества элементов, а mwIndex используется для определения индексирования в массивах.

Пример, демонстрирующий работу с произвольными вещественными или комплексными массивами двойной точности, приведён в файле mypow2.c, показанном ниже.

#include "mex.h"

void
mexFunction (int nlhs, mxArray *plhs[],
             int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
  mwSize n;
  mwIndex i;
  double *vri, *vro;

  if (nrhs != 1 || ! mxIsDouble (prhs[0]))
    mexErrMsgTxt ("ARG1 must be a double matrix");

  n = mxGetNumberOfElements (prhs[0]);
  plhs[0] = mxCreateNumericArray (mxGetNumberOfDimensions (prhs[0]),
                                  mxGetDimensions (prhs[0]),
                                  mxGetClassID (prhs[0]),
                                  mxIsComplex (prhs[0]));
  vri = mxGetPr (prhs[0]);
  vro = mxGetPr (plhs[0]);

  if (mxIsComplex (prhs[0]))
    {
      double *vii, *vio;
      vii = mxGetPi (prhs[0]);
      vio = mxGetPi (plhs[0]);

      for (i = 0; i < n; i++)
        {
          vro[i] = vri[i] * vri[i] - vii[i] * vii[i];
          vio[i] = 2 * vri[i] * vii[i];
        }
    }
  else
    {
      for (i = 0; i < n; i++)
        vro[i] = vri[i] * vri[i];
    }
}

Пример его использования:

b = randn (4,1) + 1i * randn (4,1);
all (b.^2 == mypow2 (b))
⇒ 1

В приведенном выше примере используются функции mxGetDimensions, mxGetNumberOfElements, и mxGetNumberOfDimensions для работы с размерами многомерных массивов. Функции mxGetM и mxGetN также доступны для определения количества строк и столбцов в матрице 2-D (матрица MxN).