在 C 中调用 GNU Octave 函数？

Question

我想使用矩阵代数和优化。我已经为矩阵代数测试了不同的 C 和 C++ 库，但这些库的问题是它们无法像 GNU Octave 那样处理垃圾数据。 C 和 C++ 中的垃圾数据低至 e-8，但在 GNU Octave 中，它将被压低至 e-17。如果您打算在计算中使用来自测量的垃圾数据，那将非常有用。它们不会影响您的结果。

但是 GNU Octave 有一个 C++ API，我不太明白如何使用它。但我想使用 C 并从 C 调用 GNU Octave 函数。

我是否可以创建一个包含二维数组和维度的结构，并将其发送到 GNU Octave，然后我将再次返回一个具有结果和维度的结构，例如解决方案。

Answer 1

有一个c mex界面。然而，在调用任何 mex 函数之前，必须嵌入和初始化 Octave 解释器。从 Octave 4.4 octave_main 开始，按照 linked answer 的建议已被弃用，还需要进行一些其他更改才能对 mex 程序有用。所以我准备了一个 C++ 源文件 calloctave.cc 包含函数 mexCallOctave 和 free_arg_list 及其头文件 calloctave.h.

calloctave.cc

// calloctave.cc

#include "interpreter.h"
#include "mxarray.h"
#include "parse.h"

extern "C"
int
mexCallOctave (int nargout, mxArray *argout[], int nargin,
               mxArray *argin[], const char *fname)
{

  static octave::interpreter embedded_interpreter;
  if (!embedded_interpreter.initialized())
    embedded_interpreter.execute ();

  octave_value_list args;

  args.resize (nargin);

  for (int i = 0; i < nargin; i++)
    args(i) = mxArray::as_octave_value (argin[i]);

  bool execution_error = false;

  octave_value_list retval;


  retval = octave::feval (fname, args, nargout);

  int num_to_copy = retval.length ();

  if (nargout < retval.length ())
    num_to_copy = nargout;

  for (int i = 0; i < num_to_copy; i++)
    {
      argout[i] = new mxArray (retval(i));
    }

  while (num_to_copy < nargout)
    argout[num_to_copy++] = nullptr;

  return execution_error ? 1 : 0;
}

extern "C"
void 
free_arg_list (int nargs, mxArray* arglist[])
{
    for(int i = 0; i < nargs; i++)
            delete arglist[i];
}

calloctave.h

// calloctave.h
#pragma once
#include "mex.h"

#if defined  (__cplusplus)
extern "C" {
#endif

int
mexCallOctave (int nargout, mxArray *argout[], int nargin,
               mxArray *argin[], const char *fname);
void 
free_arg_list (int nargs, mxArray* arglist[]);

#if defined  (__cplusplus)
}
#endif

Here是对 mex 文件的基本介绍。您可以编译一个示例 hello world 程序，将选项 --verbose 添加为 mkoctfile --mex --verbose hello.c 以获取您需要的编译器选项列表使用它们来编译您的实际程序。请注意，因为 calloctave.cc 是一个 c++ 源代码，所以应该使用 c++ 编译器(例如 g++)对其进行编译。在下面的示例中，调用了一个 m 函数“myfunction”。它获得一个输入并产生一个输出。 mexCallOctave 用于调用 octave 函数，它与 mexCallMATLAB 具有相同的签名。 .

myfunction.m

% myfunction.m
function out=  myfunction( a )
    out = sum(a);
endfunction

ma​​in.c

//main.c
#include <stdio.h>
#include "calloctave.h"   
int main()
{
    double input_data[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};

    const int nargin = 1;
    const int nargout = 1;
    mxArray* rhs[nargin];
    mxArray* lhs[nargout];

    // allocate mex array
    rhs[0] = mxCreateDoubleMatrix( 10, 1, mxREAL);
    double* rhs_ptr = mxGetPr( rhs[0] );

    // copy data from input buffer to mex array
    for (int i = 0 ; i < 10; i++)
        rhs_ptr[i] = input_data[i];

    // call octave function
    mexCallOctave(nargout, lhs, nargin, rhs, "myfunction");

    double* lhs_ptr = mxGetPr( lhs[0] );

    double output_data = *lhs_ptr;

    // show the result
    printf ("result = %f", output_data);

    // free memory

    mxDestroyArray(rhs[0]);
    free_arg_list(nargout, lhs);
}