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自 MATLAB R2018a ,复值矩阵在内部存储为单个数据 block ,每个矩阵元素的实部和虚部彼此相邻存储——他们称之为“交错复数”。 (以前这样的矩阵有两个数据 block ,一个用于所有实部,一个用于所有虚部——“分离复数”。)
我认为,既然存储现在允许这样做,那么应该可以将复数值数组转换为具有两倍数量元素的实数值数组,而无需复制数据。
MATLAB 有一个函数 typecast
,它将数组转换为不同的类型而不复制数据。例如,它可用于将具有 16 个 8 位值的数组转换为具有 2 个 double float 的数组。它在不复制数据的情况下执行此操作,位模式被重新解释为新类型。
遗憾的是,这个函数对复值数组根本不起作用。
我正在寻找复制这段代码:
A = fftn(randn(40,60,20)); % some random complex-valued array
assert(~isreal(A))
sz = size(A);
B = reshape(A,1,[]); % make into a vector
B = cat(1,real(B),imag(B)); % interleave real and imaginary values
B = reshape(B,[2,sz]); % reshape back to original shape, with a new first dimension
assert(isreal(B))
矩阵 A
和 B
具有(在 R2018a 和更新版本中)完全相同的数据,顺序完全相同。但是,要到达 B
,我们必须复制数据两次。
我尝试创建一个执行此操作的 MEX 文件,但我不知道如何创建一个引用输入数组中数据的新数组。这个 MEX 文件可以工作,但会导致 MATLAB 在清除变量时崩溃,因为有两个数组引用相同的数据而没有意识到它们共享数据(即引用计数没有递增)。
// Build with:
// mex -R2018a typecast_complextoreal.cpp
#include <mex.h>
#if MX_HAS_INTERLEAVED_COMPLEX==0
#error "This MEX-file must be compiled with the -R2018a flag"
#endif
#include <vector>
void mexFunction(int /*nlhs*/, mxArray* plhs[], int nrhs, const mxArray* prhs[]) {
// Validate input
if(nrhs != 1) {
mexErrMsgTxt("One input argument expected");
}
if(!mxIsDouble(prhs[0]) && !mxIsSingle(prhs[0])) {
mexErrMsgTxt("Only floating-point arrays are supported");
}
// Get input array sizes
mwSize nDims = mxGetNumberOfDimensions(prhs[0]);
mwSize const* inSizes = mxGetDimensions(prhs[0]);
// Create a 0x0 output matrix of the same type, but real-valued
std::vector<mwSize> outSizes(nDims + 1, 0);
plhs[0] = mxCreateNumericMatrix(0, 0, mxGetClassID(prhs[0]), mxREAL);
// Set the output array data pointer to the input array's
// NOTE! This is illegal, and causes MATLAB to crash when freeing both
// input and output arrays, because it tries to free the same data
// twice
mxSetData(plhs[0], mxGetData(prhs[0]));
// Set the output array sizes
outSizes[0] = mxIsComplex(prhs[0]) ? 2 : 1;
for(size_t ii = 0; ii < nDims; ++ii) {
outSizes[ii + 1] = inSizes[ii];
}
mxSetDimensions(plhs[0], outSizes.data(), outSizes.size());
}
我很想听听关于如何从这里开始的任何想法。我不一定需要修复 MEX 文件,如果解决方案是纯 MATLAB 代码,那就更好了。
最佳答案
请参阅此 FEX 提交,它可以执行复杂的 --> 2 实数重新解释而无需复制数据(它甚至可以指向数据的内部连续子部分而无需复制):
如果您只是在 R2018a 及更高版本中读写交错的复杂数据文件,请参阅此 FEX 提交:
https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/77530-freadcomplex-and-fwritecomplex
关于arrays - 在 MATLAB R2018a 及更新版本中无需数据复制即可将复数转换为实数,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/52635035/
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