如何循环遍历mex的C++函数中的矩阵元素？

Question

我想索引编写MATLAB的外部C++函数使用mex操纵矩阵，我不能够使用多维索引。有提供的例子here，但我还没有找到如何解决我下面描述的问题。 我有一个样品基质：当我改变graph_list的定义

>> 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";    
     } 
    }  
} 

这产生：

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

目前我通过其工作的矩阵使用线性指数并尝试2D索引到graph_list有一个编译错误mex：

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

编辑：这里是接收的错误消息

>> 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

编译器说这一切。在C中，2D数组就像一个数组数组。因此，二维数组与一维数组基本上是不同的;它是一个指针数组，每个元素包含一个指向数组的指针（因此是一个双指针，double**）。

您要求mxGetPr()返回double**，但它返回double*，例如指向1D数组的第一个元素的指针。这个1D阵列只能线性索引。

我的猜测是MATLAB用这种方法来保持索引数组的一致性 - 你真的希望/想要一个4维数组的double****吗？

而且，mxGetPr()不能被返回类型重载（毕竟它是C）。

为了能够双指数一维数组，你可以在一个小宏潜行：

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

，并使用它像这样

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

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

显然，与所有宏，有几件事情看出来：

1. 没有边界检查
2. C是基于0和基于1 MATLAB，使得不同
3. 所有指数全部阵列将被称为“A”

你可以写一个函数来减轻这些缺点：

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

（或使用mxCalcSingleSubscript由Shai指出的），但并没有真正提高表现力恕我直言：

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

你也可以用C++编写，制作一个带有operator()的矩阵类，使用指针和尺寸从mxGetPr()和mxGetDims()等构建它，在Matlab中使用g++或等价物进行编译，但是会引入一系列其他问题并增加了大多数情况下所需的复杂度。

因此，为了避免这一切混乱的，我只是一直在计算，地方:)

Answer 2

正如所指出的Rody，mxGetPr返回一个指向一个1D阵列。因此，您不能将它视为C++中的2D数组。
您可以使用mxCalcSingleSubscript函数将N-D下标转换为单个1D索引。

Answer 3

具有矩阵类是处理这类问题的迄今为止最简单的方式索引。有很多选择，所以不要打扰你自己写。犰狳是相当不错的，如果你使用它，也可以与LAPACK集成。 http://arma.sourceforge.net/docs.html

参见下面的例子

#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"; 
}