如何循環遍歷mex的C++函數中的矩陣元素？

Question

我想索引編寫MATLAB的外部C++函數使用mex操縱矩陣，我不能夠使用多維索引。有提供的例子here，但我還沒有找到如何解決我下面描述的問題。 我有一個樣品基質：當我改變graph_list的定義

>> mexTryAlex(mat)  
5 rows 
2 cols 
1 
2 
3 
4 
5 
10 
20 
30 
40 
50 

：

#include <mex.h> 
#include <iostream> 
using namespace std; 
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[]) 
{ 
//1.get pointer to input graph_list and allocate it  
    double *graph_list = mxGetPr(prhs[0]); 
    mwSize mrows = mxGetM(prhs[0]); 
    mwSize ncols = mxGetN(prhs[0]); 
    cout<< mrows<<" rows\n"; 
    cout<< ncols<<" cols\n"; 
    int mm, nn; 
    for (nn=0;nn<ncols;nn++) { 
     for (mm=0;mm<mrows;mm++){ 
      cout << graph_list[nn*(mrows) +mm] <<"\n";    
     } 
    }  
} 

這產生：

>> mat 
mat = 
1 10 
2 20 
3 30 
4 40 
5 50 

目前我通過其工作的矩陣使用線性指數並嘗試2D索引到graph_list有一個編譯錯誤mex：

double **graph_list = mxGetPr(prhs[0]); 
cout << graph_list[nn][mm]; 

編輯：這裏是接收的錯誤消息

>> mex mexTryAlex.cpp 
Warning: You are using gcc version "4.4.3-4ubuntu5)". The version 
    currently supported with MEX is "4.3.4". 
    For a list of currently supported compilers see: 
    http://www.mathworks.com/support/compilers/current_release/ 
mexTryAlex.cpp: In function ‘void mexFunction(int, mxArray**, int, const mxArray**)’: 
mexTryAlex.cpp:16: error: cannot convert ‘double*’ to ‘double**’ in initialization 
mex: compile of ' "mexTryAlex.cpp"' failed. 
??? Error using ==> mex at 208 
Unable to complete successfully. 

Answer 1

編譯器說這一切。在C中，2D數組就像一個數組數組。因此，二維數組與一維數組基本上是不同的;它是一個指針數組，每個元素包含一個指向數組的指針（因此是一個雙指針，double**）。

您要求mxGetPr()返回double**，但它返回double*，例如指向1D數組的第一個元素的指針。這個1D陣列只能線性索引。

我的猜測是MATLAB用這種方法來保持索引數組的一致性 - 你真的希望/想要一個4維數組的double****嗎？

而且，mxGetPr()不能被返回類型重載（畢竟它是C）。

爲了能夠雙指數一維數組，你可以在一個小宏潛行：

#define A(i,j) A[(i) + (j)*numrows] 

，並使用它像這樣

double *A = mxGetPr(...); 
int numrows = 4; /* or get with mxGetM() or so) */ 

double blah = A(3,2); /* call to MACRO */ 

顯然，與所有宏，有幾件事情看出來：

1. 沒有邊界檢查
2. C是基於0和基於1 MATLAB，使得不同
3. 所有指數全部陣列將被稱爲「A」

你可以寫一個函數來減輕這些缺點：

double getValue(double** array, int row, int* dims); 

（或使用mxCalcSingleSubscript由Shai指出的），但並沒有真正提高表現力恕我直言：

double blah = getValue(array, 3,4, dims); 
/* or the ugliness from mxCalcSingleSubscript(); */ 

你也可以用C++編寫，製作一個帶有operator()的矩陣類，使用指針和尺寸從mxGetPr()和mxGetDims()等構建它，在Matlab中使用g++或等價物進行編譯，但是會引入一系列其他問題並增加了大多數情況下所需的複雜度。

因此，爲了避免這一切混亂的，我只是一直在計算，地方:)

Answer 2

正如所指出的Rody，mxGetPr返回一個指向一個1D陣列。因此，您不能將它視爲C++中的2D數組。
您可以使用mxCalcSingleSubscript函數將N-D下標轉換爲單個1D索引。

Answer 3

具有矩陣類是處理這類問題的迄今爲止最簡單的方式索引。有很多選擇，所以不要打擾你自己寫。犰狳是相當不錯的，如果你使用它，也可以與LAPACK集成。 http://arma.sourceforge.net/docs.html

參見下面的例子

#include <mex.h> 
#include <iostream> 
#include <armadillo> 
using namespace std; 
using namespace arma; 

//creates an armadillo matrix from a matlab matrix 
mat armaMatrix(const mxArray *matlabMatrix[]){ 
    mwSize mrows = mxGetM(matlabMatrix[0]); 
    mwSize ncols = mxGetN(matlabMatrix[0]); 
    double *values = mxGetPr(matlabMatrix[0]); 

    return mat(values, nrows, ncols); 
} 

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[]) 
{ 
    mat graph_list = armaMatrix(prhs); 

    //print the matrix 
    cout << graph_list<<"\n"; 
    //print the first column 
    cout << graph_list(span::all,0) <<"\n"; 
}