Заставить libstruct работать в matlab для аргумента указателя dll

Я пытаюсь вызвать функцию DLL в Matlab. У меня есть структура C++, как показано в sixense.h:

typedef struct _sixenseControllerData {
  float pos[3];
  float rot_mat[3][3];
  float joystick_x;
  float joystick_y;
  float trigger;
  ...
} sixenseControllerData;

и функции, которые я мог бы назвать:

SIXENSE_EXPORT int sixenseInit( void );
SIXENSE_EXPORT int sixenseGetAllNewestData( sixenseAllControllerData * );

Я могу легко заставить это работать calllib('sixense','sixenseInit') так как нет ввода, но для функции sixenseGetAllNewestData мне нужно иметь указатель структуры. Я понимаю, что libstruct - это то, что мне нужно использовать. Тем не менее, я, кажется, не делаю это правильно.

Итак, я попробовал libstruct так:

libstruct('sixenseControllerData')

и я получаю ошибку:

??? Error using ==> feval
Undefined function or variable 'lib.sixenseControllerData'.

Error in ==> libstruct at 15
    ptr=feval(['lib.' structtype]);

РЕДАКТИРОВАТЬ: вот мой текущий неотредактированный прото-файл: http://pastebin.com/PemmmMqF

полный файл заголовка доступен здесь: https://github.com/rll/sixense/blob/master/include/sixense.h

Источник

1 ответ

Решение

Для структур C, loadlibrary генерирует типы с именем: s_{NAME} где {NAME} это имя структуры. В вашем случае мы создаем указатель как:

s = libstruct('s_sixenseControllerData');

Мы можем увидеть этот факт, указав MATLAB создать файл прототипа:

>> loadlibrary('sixense', 'sixense.h', 'proto','sixense_proto')

Файл прототипа - это файл команд MATLAB, который мы можем изменить и использовать вместо файла заголовка. В этом случае файл будет содержать что-то вроде:

sixense_proto.m 

...
structs.s_sixenseControllerData.members = struct('pos', 'single#3', 'rot_mat', 'single#9', 'joystick_x', 'single', 'joystick_y', 'single', 'trigger', 'single', 'buttons', 'uint32', 'sequence_number', 'uint8', 'rot_quat', 'single#4', 'firmware_revision', 'uint16', 'hardware_revision', 'uint16', 'packet_type', 'uint16', 'magnetic_frequency', 'uint16', 'enabled', 'int32', 'controller_index', 'int32', 'is_docked', 'uint8', 'which_hand', 'uint8', 'hemi_tracking_enabled', 'uint8');
structs.s_sixenseAllControllerData.members = struct('controllers', 's_sixenseControllerData#4');
....

К сожалению, ограничение loadlibrary является то, что он не очень хорошо поддерживает вложенную структуру, особенно если структура содержит указатель на другую структуру (или массив в этом случае):

Вложенные структуры или структуры, содержащие указатель на структуру, не поддерживаются. Однако MATLAB может получить доступ к массиву структур, созданных во внешней библиотеке.

Таким образом, вы не сможете напрямую создать sixenseAllControllerData структура на стороне MATLAB, которая определена в заголовочном файле C как:

typedef struct _sixenseAllControllerData {
    sixenseControllerData controllers[4];
} sixenseAllControllerData;

Согласно последующему обсуждению, один из обходных путей - "развернуть"/"сгладить" массив в отдельные переменные. Вы можете сделать это в копии файла заголовка или внести изменения в сгенерированный файл прототипа (который я считаю предпочтительным способом). Вы можете сделать это без перекомпиляции общей библиотеки.

В вашем случае измените вложенную структуру в сгенерированном sixense_proto.m файл в:

structs.s_sixenseAllControllerData.members = struct(...
    'controllers1', 's_sixenseControllerData', ...
    'controllers2', 's_sixenseControllerData', ...
    'controllers3', 's_sixenseControllerData', ...
    'controllers4', 's_sixenseControllerData');

Теперь мы можем создать указатель на эту структуру и вызвать метод C:

s = libstruct('s_sixenseAllControllerData');
s.controllers1 = libstruct('s_sixenseControllerData');
s.controllers2 = libstruct('s_sixenseControllerData');
s.controllers3 = libstruct('s_sixenseControllerData');
s.controllers4 = libstruct('s_sixenseControllerData');

out = calllib('sixense', 'sixenseGetAllNewestData', s);
get(s)

Совершенно другое решение - написать MEX-функцию для взаимодействия с библиотекой. Это так же, как любой другой код C/C++, только с использованием mxArray и MX-API для взаимодействия с MATLAB...

Пример:

Чтобы проверить вышеизложенное, я создал простую DLL с похожей структурой и реализовал вышеуказанное решение. Вот код, если кто-то хочет его протестировать:

helper.h 

#ifndef HELPER_H
#define HELPER_H

#ifdef _WIN32
#ifdef EXPORT_FCNS
#define EXPORTED_FUNCTION __declspec(dllexport)
#else
#define EXPORTED_FUNCTION __declspec(dllimport)
#endif
#else
#define EXPORTED_FUNCTION
#endif

#endif

mylib.h 

#ifndef MYLIB_H
#define MYLIB_H
#include "helper.h"

typedef struct _mystruct {
    int pos[3];
    double value;
} mystruct;

typedef struct _mystruct2 {
    mystruct arr[2];
    int num;
} mystruct2;

EXPORTED_FUNCTION void myfunc(mystruct *);
EXPORTED_FUNCTION void myfunc2(mystruct2 *);

#endif

mylib.c 

#define EXPORT_FCNS
#include "helper.h"
#include "mylib.h"

void myfunc(mystruct *s)
{
    s->pos[0] = 10;
    s->pos[1] = 20;
    s->pos[2] = 30;
    s->value = 4.0;
}

void myfunc2(mystruct2 *s)
{
    int i;
    for(i=0; i<2; i++) {
        myfunc(&(s->arr[i]));
    }
    s->num = 99;
}

После компиляции вышеупомянутого в DLL, мы генерируем исходный файл прототипа:

loadlibrary('./mylib.dll', './mylib.h', 'mfilename','mylib_proto')
unloadlibrary mylib

Я редактирую файл прототипа, как описано выше:

function [methodinfo,structs,enuminfo,ThunkLibName] = mylib_proto()
    MfilePath = fileparts(mfilename('fullpath'));
    ThunkLibName = fullfile(MfilePath,'mylib_thunk_pcwin64');

    enuminfo = [];

    structs = [];
    structs.s_mystruct.members = struct('pos','int32#3', 'value','double');
    structs.s_mystruct2.members = struct('arr1','s_mystruct', ...
        'arr2','s_mystruct', 'num','int32');

    ival = {cell(1,0)};
    methodinfo = struct('name',ival, 'calltype',ival, 'LHS',ival, ...
        'RHS',ival, 'alias',ival, 'thunkname',ival);

    methodinfo.thunkname{1} = 'voidvoidPtrThunk';
    methodinfo.name{1} = 'myfunc';
    methodinfo.calltype{1} = 'Thunk';
    methodinfo.LHS{1} = [];
    methodinfo.RHS{1} = {'s_mystructPtr'};

    methodinfo.thunkname{2} = 'voidvoidPtrThunk';
    methodinfo.name{2} = 'myfunc2';
    methodinfo.calltype{2} = 'Thunk';
    methodinfo.LHS{2} = [];
    methodinfo.RHS{2} = {'s_mystruct2Ptr'};
end

Теперь мы можем наконец вызвать функции, предоставляемые DLL:

%// load library using proto file
loadlibrary('./mylib.dll', @mylib_proto)

%// call first function with pointer to struct
s = struct('pos',[0,0,0], 'value',0);
ss = libstruct('s_mystruct',s);
calllib('mylib', 'myfunc', ss)
get(ss)

%// call second function with pointer to struct containing array of struct
xx = libstruct('s_mystruct2');
xx.arr1 = libstruct('s_mystruct');
xx.arr2 = libstruct('s_mystruct');
calllib('mylib', 'myfunc2', xx)
get(xx)

%// clear references and unload library
clear ss xx
unloadlibrary mylib
Источник
Другие вопросы по тегам