arrays - 使用 mexCallMATLAB 时避免复制数组

Question

我已经为 MATLAB 编写了一个 mex 文件。它调用 MATLAB pinv 函数来计算 Moore Penrose 伪逆。我将此函数命名为 my_pinv。 my_pinv 获取一个数组并返回其伪逆，与 pinv 完全相似:

A = magic(8); A = A(:,1:6)
b = 260*ones(8,1)
x = my_pinv(A)*b

但是，在 mex 文件中，我必须复制输入数组的值才能使用 mexCallMATLAB。以下是 my_pinv.cpp 的内容:

#include <matrix.h>
#include <mex.h>
#include <string.h>

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
    #define PRHS_A prhs[0]
    #define PLHS_X plhs[0] 

    int M = mxGetM( PRHS_A ); // Get the dimensions of  A.
    int N = mxGetN( PRHS_A );

    double *A_ptr = mxGetPr( PRHS_A );
    mxArray *PINV_A =  mxCreateDoubleMatrix(M, N,  mxREAL);  /* Put input in an mxArray */
    memcpy(mxGetPr(PINV_A), A_ptr,  sizeof(double)*M*N);

    PLHS_X = mxCreateDoubleMatrix(N, M, mxREAL);  // Create the output matrix.

    mexCallMATLAB(1, &PLHS_X, 1, &PINV_A, "pinv");

}

在 mexCallMATLAB 中，我是否可以跳过使用 memcpy 并直接使用输入数组 prhs[0]？我实际上不喜欢需要复制输入数组的值这一事实，尤其是当输入数组非常大时。

事实上，我希望能够使用像

这样的东西

mexCallMATLAB(1, &PLHS_X, 1, &RHS_A, "pinv"); // (I know it is not right and the compiler would not like it but it is for the sake of example)

而不是

mexCallMATLAB(1, &PLHS_X, 1, &PINV_A, "pinv");

有人可以分享他/她在这方面的经验吗？

Answer 1

mexCallMATLAB 具有以下签名:

int mexCallMATLAB(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs,
    mxArray *prhs[], const char *functionName);

由于某些原因，RHS 数组没有用 const 限定符标记。我不知道为什么...这解释了为什么会出现编译错误:

// this is from Visual C++ 2013
error C2664: 'int mexCallMATLAB(int,mxArray*[],int,mxArray *[],const char *)' :
cannot convert argument 4 from 'const mxArray *[]' to 'mxArray *[]'
    Conversion loses qualifiers

解决方案是显式地放弃常量性，告诉编译器我们知道我们在做什么:

我的_pinv.cpp

#include "mex.h"

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
    // validate arguments
    if(nrhs != 1 || nlhs > 1)
        mexErrMsgIdAndTxt("mex:error", "Wrong number of arguments.");
    //perhaps do more validations here..

    // out = pinv(in)
    mexCallMATLAB(1, plhs, 1, const_cast<mxArray**>(prhs), "pinv");
}

现在在 MATLAB 中:

>> x = rand(4,3);
>> my_pinv(x) - pinv(x)
ans =
     0     0     0     0
     0     0     0     0
     0     0     0     0

---

如果出于某种原因并且在某些极端情况下这被证明是有问题的(我对此表示怀疑)，则更安全的方法是使用以下方法复制数组:

mxArray *in = mxDuplicateArray(prhs[0]);
mexCallMATLAB(1, plhs, 1, &in, "pinv");
mxDestroyArray(in);

如果你绝对想避免创建深拷贝，有 undocumented functions创建一个共享数据副本(其中只创建一个新的数组头，但数据是共享的)。