从mex函数返回可变数量的输出

Question

有没有办法从mex函数返回可变数量的输出？

有人可能将它们打包到一个单元格中,但我想知道是否有一种方法,以便它们直接在输出列表中扩展.就像是

a = mymex(arg1, arg2);

[a, b, c] = mymex(arg1, arg2, 'all');

Answer 1

当然,您可以像任何其他MATLAB函数一样:

test_mex.cpp

#include "mex.h"

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
    for (int i=0; i<nlhs; i++) {
        plhs[i] = mxCreateDoubleScalar(i);
    }
}

MATLAB

>> [a,b,c] = test_mex()
a =
     0
b =
     1
c =
     2

您将必须根据输入/输出确定要返回的参数数量,或者如果函数调用不正确则发出错误(输入不足,输出太多等等).上面的例子只接受任意数量的输出参数(包括无输出或零输出)

以逗号分隔的列表,允许用于以有趣的方式调用函数:

>> out = cell(1,20);
>> [out{:}] = test_mex()
out = 
  Columns 1 through 11
    [0]    [1]    [2]    [3]    [4]    [5]    [6]    [7]    [8]    [9]    [10]
  Columns 12 through 20
    [11]    [12]    [13]    [14]    [15]    [16]    [17]    [18]    [19]

这就像调用20个输出变量的函数:

>> [x1,x2,...,x20] = test_mex()

编辑:

只是为了澄清,MEX函数就像常规的M函数一样,定义了可变数量的输入和输出(想想function varargout = mymex(varargin)),并且适用相同的规则; 由您来管理对输入的访问并创建必要的输出.

例如,前面的代码可以写成常规的M函数,调用方式与之前相同:

function varargout = test_fcn(varargin)
    for i=1:nargout
        varargout{i} = i-1;
    end
end

不同之处在于,如果您尝试访问超出范围的内容,或者尝试将输出写入超出实际分配的内容,则在MEX文件中可能会导致MATLAB崩溃.

举个例子:

#include "mex.h"
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
    for (int i=0; i<30; i++) {    // <--- note 30 as value
        plhs[i] = mxCreateDoubleScalar(i);
    }
}

将上述内容称为:

>> test_mex    % careful!

很可能会导致MATLAB立即崩溃.虽然在M代码中完成同样的事情,但只会创建在调用后销毁的不必要的额外输出变量.

正如@chappjc在他的回答中解释的那样,对于MEX文件,你总是保证有至少一个输出的空间(至少plhs是一个mxArray*长度为1 的数组,因此plhs[0]无论如何都可以安全地分配).如果调用者指定了一个LHS变量,那么输出进入它,否则输出被分配给特殊ans变量(当然,如果输出为零,你仍然可以不分配).

幸运的是,没有分配足够的输出变量的相反情况被MATLAB捕获,并且引发了catchID 的常规错误MATLAB:unassignedOutputs(在MEX和M函数中).

此外,访问超出范围的输入将导致访问冲突(MATLAB将通过一个大的可怕对话框通知您,并且提示将转向"请重新启动MATLAB"消息).在常规M代码中执行相同操作,只会抛出一个常规错误"Index exceeds matrix dimensions.",没什么大不了的!

正如您所看到的,MEX世界中的事情很容易出错(以不可恢复的方式),因此您必须特别注意验证输入/输出参数.