最近做开发时候涉及到MATLAB调用C++进行开发，在此做些用法记录，可能不是很完整，但会根据项目需求不断更新这个博客的。目前还在根据项目需求不断更新相关函数

网上怎么创建cpp文件，怎么用mex编译已经说得很清楚了，这个博客主要是介绍函数，用于对接C++与matlab的接口。

说白了，就是数据各种拷贝传输。

1 C语言数据类型

一些列出MATLAB中C语言相关的数据类型

1.1 mxArray

这个没找到源码，反正所有相关矩阵都是用这个存的，后续只是用它，目前不考虑其内容。

1.2 mxSize

mxSize在就是size_t，而size_t是C++中常用的变量，具体是什么可以直接查看定义，但大部分被定义为unsigned int。

1.3 mxIndex

mxIndex与size_t等价。

1.4 mwSignedIndex

mwSignedIndex 等价于ptrdiff_t，可以理解为signed int。

1.5 mxChar

MATLAB的字符，使用了16位无符号整数来存。

1.6 mxLogical

所有的logical矩阵都是用mxLogical 存的，不是bool型数据。

1.7 mxComplexity

这个变量是个枚举型变量，用于指示这个矩阵是否有虚数部分。

typedef enum mxComplexity {mxREAL=0, mxCOMPLEX};

2 mxArray 相关的基本函数

这部分函数返回mxArray的一些属性。

2.1 矩阵内容分析

bool mxIsNumeric(const mxArray *pm); // 判断矩阵是否为数值
bool mxIsComplex(const mxArray *pm); // 判断矩阵是否为复数
bool mxIsEmpty(const mxArray *pm); // 判断矩阵是否为空
bool mxIsFromGlobalWS(const mxArray *pm); // 判断数组是否从全局工作区复制

2.2 矩阵查询相关函数

mwSize mxGetNumberOfDimensions(const mxArray *pm); // 矩阵维度查询，4维矩阵就返回4
size_t mxGetElementSize(const mxArray *pm); // 返回矩阵每个元素占用的字节大小
const mwSize *mxGetDimensions(const mxArray *pm); // 返回矩阵每个维度的尺寸，5*7矩阵就返回{5,7}
size_t mxGetNumberOfElements(const mxArray *pm); // 返回矩阵元素个数
size_t mxGetM(const mxArray *pm); // 返回矩阵的行数，就是返回第一维的尺寸
size_t mxGetN(const mxArray *pm); // 返回矩阵的列数，除第一维，其他所有维度的乘积
mwIndex mxCalcSingleSubscript(const mxArray *pm, mwSize nsubs, mwIndex *subs); // 查询矩阵元素角标，nsubs就是矩阵维度，subs存的是要查询的坐标

2.3 矩阵设置相关函数

int mxSetDimensions(mxArray *pm, const mwSize *dims, mwSize ndim); // 设置矩阵维度，内部会重新分配空间，除非太大，否则基本都是成功（即返回0）
void mxSetM(mxArray *pm, mwSize m); // 重新设置函数，注意，这个函数不会释放或分配任何空间，如果空间不够，使用mxRealloc进行重新分配
void mxSetN(mxArray *pm, mwSize n);

2.4 矩阵的删除和复制

void mxDestroyArray(mxArray *pm); // 删除矩阵
mxArray *mxDuplicateArray(const mxArray *in); // 复制一个矩阵

3 创建矩阵

3.1 创建数值类型矩阵

// 创建一个二维double矩阵，m行n列，ComplexFlag参考前面介绍的枚举类型mxComplexity 
mxArray *mxCreateDoubleMatrix(mwSize m, mwSize n, mxComplexity ComplexFlag); 
// 似乎是创建一个double的数，用value来初始化
mxArray *mxCreateDoubleScalar(double value);
// 创建一个二维矩阵，m行n列，数据类型为classid，ComplexFlag同上
mxArray *mxCreateNumericMatrix(mwSize m, mwSize n, mxClassID classid, mxComplexity ComplexFlag);
// 创建多维矩阵专用
mxArray *mxCreateNumericArray(mwSize ndim, const mwSize *dims, mxClassID classid, mxComplexity ComplexFlag);
// 以下两个似乎是创建一个未初始化的矩阵
mxArray *mxCreateUninitNumericMatrix(size_t m, size_t n, mxClassID classid, mxComplexity ComplexFlag);
mxArray *mxCreateUninitNumericArray(size_t ndim, size_t *dims, mxClassID classid, mxComplexity ComplexFlag);

下面给出mxClassID的相关定义

下面给出相关的一些附属函数

bool mxIsScalar(const mxArray *array_ptr); // 判断是否为一个数
mxDouble *mxGetDoubles(const mxArray *pa); // 返回一个double数组的double*指针

3.1 创建结构体矩阵

创建一个结构体使用函数mxCreateStructArray，函数声明如下。

mxArray *mxCreateStructArray(mwSize ndim, const mwSize *dims, int nfields, const char **fieldnames);
mxArray *mxCreateStructMatrix(mwSize m, mwSize n, int nfields, const char **fieldnames); // 创建一个二维的结构体矩阵

• ndim就是个整数，表示这个矩阵是几维的，二维矩阵就写2，三维矩阵就写3。如果维度小于2，那么这个维度被设置为2。
• dims输入一个整数数组，存的是每维的个数，比如一个矩阵维5*7，那么就输入一个数组{5,7}。
• nfields输入每个结构体的字段数。
• fieldnames输入每个字段的名称，注意名字别太长就行。这个其实很好理解，在MATLAB中创建结构体时候，能够通过工作区查到这个变量的字段名的，个人理解其实就是个字典的模式。

这个函数只是创建了一个结构体矩阵，每个结构体内部的变量并没有被赋值，也就是每个字段包含一个为NULL的mxArray指针，可以使用mxSetField和mxSetFieldByNumber进行赋值。注意，如果创建了一个4*7*1*1的矩阵，实际上创建后这个矩阵为4*7。

void mxSetField(mxArray *pm, mwIndex index, const char *fieldname, mxArray *pvalue);
void mxSetFieldByNumber(mxArray *pm, mwIndex index, int fieldnumber, mxArray *pvalue);

上述这俩函数，都是设置这个矩阵某个元素的字段值的，index可以通过mxCalcSingleSubscript查询得到。fieldnumber其实就是fieldname对应的字段位置，可以通过mxGetFieldNumber查询得到。

int mxGetFieldNumber(const mxArray *pm, const char *fieldname);

其他相关函数说明：

bool mxIsStruct(const mxArray *pm); // 判断输入矩阵是否为结构体矩阵，如果是返回1
mxArray *mxGetField(const mxArray *pm, mwIndex index, const char *fieldname); // 返回指定元素指定字段的值
mxArray *mxGetFieldByNumber(const mxArray *pm, mwIndex index, int fieldnumber); // 同上，不同的是字段换成字段ID
int mxGetNumberOfFields(const mxArray *pm); // 返回字段个数
const char *mxGetFieldNameByNumber(const mxArray *pm, int fieldnumber); // 通过字段ID返回对应的字段字符串
int mxAddField(mxArray *pm, const char *fieldname); // 添加新字段，成功返回字段个数
void mxRemoveField(mxArray *pm, int fieldnumber); // 移除一个字段

3.3 创建一个Cell矩阵

mxArray *mxCreateCellMatrix(mwSize m, mwSize n); // 创建一个m行n列的cell矩阵
mxArray *mxCreateCellArray(mwSize ndim, const mwSize *dims); // 创建N维cell矩阵
mxArray *mxGetCell(const mxArray *pm, mwIndex index); // 返回index位置处的cell矩阵
void mxSetCell(mxArray *pm, mwIndex index, mxArray *value); // 设置index处的cell值