MEX範例2: 動態呼叫DLL檔案

使用平台:

Windows 10 64bit

MATLAB版本:

MATLAB R2013a 64bit

說明:

注意，這個範例只適合Windows平台。

示範透過MEX檔案呼叫windows內建的「user32.dll」中的對話窗功能。

可以觀察怎麼從已有的C語言改寫為MEX規格的C語言。

Matlab運行效果:

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原本C語言運行效果:

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實作:

原C語言程式碼:

//**************************************************************************//   Name: Call_dll_example.c v20171130a//   Copyright:  //   Author: Hsiupo Yeh //   Version: v20171130a//   Description: Call_dll_example source code by C language//**************************************************************************#include <stdio.h>#include <windows.h>int main() { //-------------------------------------------------------------------------- //宣告部分 //-------------------------------------------------------------------------- typedef int (WINAPI *pf_MessageBox)(HWND, LPCSTR, LPCSTR, UINT); //為什麼會有這行就是因為參考其函式定義: //int WINAPI MessageBox( //  _In_opt_ HWND    hWnd, //  _In_opt_ LPCTSTR lpText, //  _In_opt_ LPCTSTR lpCaption, //  _In_     UINT    uType //); //REF:https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms645505(v=vs.85).aspx //其中，(*pf_MessageBox)就是一個函式指標，我們可以用自己喜歡的名字代替，讓程 //式碼可讀性更高。 //所以如果是自己寫的dll，要按照dll定義的函數來修改這行。 //-------------------------------------------------------------------------- pf_MessageBox my_pf_MessageBoxA; HMODULE HMODULE_my_user32dll; int int_result; //-------------------------------------------------------------------------- //-------------------------------------------------------------------------- //用LoadLibrary載入dll，回傳的模組位址是 HMODULE類型。 HMODULE_my_user32dll = LoadLibrary("user32.dll"); //有時候會用LoadLibraryA來載入ANSI的，用LoadLibraryW來載入Unicode的，我不太確 //定什麼時候要用哪個，但用錯時編譯器可能會告訴我錯誤。 //-- //防錯 if (HMODULE_my_user32dll == NULL) { printf("動態載入user32.dll失敗，返回-1！\n"); system("PAUSE"); return -1; } //-------------------------------------------------------------------------- //-------------------------------------------------------------------------- //用GetProcAddress取得該dll中的某個函式的指標位置，查手冊知道有一個函數名稱為 //"MessageBoxA"。 my_pf_MessageBoxA = (pf_MessageBox)GetProcAddress(HMODULE_my_user32dll, "MessageBoxA"); //前面已經定義過的型態這時候就很好用，程式碼變好寫也容易讀。 //-- //防錯 if (my_pf_MessageBoxA == NULL) {   printf("取得MessageBoxA函數指標失敗，返回-1！\n");   system("PAUSE");   return -1; } //-------------------------------------------------------------------------- //-------------------------------------------------------------------------- //呼叫這個函式 int_result=my_pf_MessageBoxA(NULL,"這是內容", "這是標題", MB_OK); printf("my_pf_MessageBoxA Return value = %d\n",int_result); //-------------------------------------------------------------------------- //釋放DLL，實際上這個函式只是個計數器，釋放就是計數器的值-1，到0才會被真的釋放 //。重複使用載入函數也不會重複載入，只是會增加計數器的值。 FreeLibrary(HMODULE_my_user32dll); //-------------------------------------------------------------------------- system("PAUSE"); return 0; }

改寫為MEX規格的C語言原始碼:

//**************************************************************************//   Name: Call_dll_example_mex.c v20171130a//   Copyright:  //   Author: Hsiupo Yeh //   Version: v20171130a//   Description: Matlab mex-files source code by C language//**************************************************************************#include "mex.h"#include <stdio.h>#include <string.h>#include <windows.h>//-----------------------------------------------------------//副程式 使用說明void usage(void) { printf("-------------------------------------------------\n"); printf("Version: v20171130a\n"); printf("Usages: \n"); printf("  A=Call_dll_example_mex('example')\n"); printf("-------------------------------------------------\n"); } //-----------------------------------------------------------//想像成C語言中的主程式main。void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[]) { //========================================================= //--------------------------------------------------------- //MATLAB部分要增加的宣告 //--------------------------------------------------------- //輸出結構體部分宣告 //宣告輸出的MATLAB結構體有N個fieldnames，後面程式碼再填入其名稱。 const char *fieldnames[3]; //目前N=3。 //宣告MATLAB結構體中第1個fieldnames要填的資料(MATLAB ARRAY)，是double類型。 //以下兩個會被指到一起，這樣C語言就可以直接操作後者。 mxArray *mxArray_return_code; double *mxArray_return_code_ptr; //宣告MATLAB結構體中第2個fieldnames要填的資料(MATLAB ARRAY)，是string類型(或稱char類型)。 //C語言準備好內容後再用mxCreateString操作。 mxArray *mxArray_version; //宣告MATLAB結構體中第3個fieldnames要填的資料(MATLAB ARRAY)，是string類型(或稱char類型)。 //C語言準備好內容後再用mxCreateString操作。 mxArray *mxArray_Error_Msg; //-------------------------------------------------------------------------- //-------------------------------------------------------------------------- //原本C語言主程式部分宣告，直接抄「宣告部分」過來 //-------------------------------------------------------------------------- // typedef int (WINAPI *pf_MessageBox)(HWND,LPCSTR,LPCSTR,UINT); //為什麼會有這行就是因為參考其函式定義: //int WINAPI MessageBox( //  _In_opt_ HWND    hWnd, //  _In_opt_ LPCTSTR lpText, //  _In_opt_ LPCTSTR lpCaption, //  _In_     UINT    uType //); //REF:https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms645505(v=vs.85).aspx //其中，(*pf_MessageBox)就是一個函式指標，我們可以用自己喜歡的名字代替，讓程式碼可讀性更高。 //所以如果是自己寫的dll，要按照dll定義的函數來修改這行。 //-------------------------------------------------------------------------- pf_MessageBox my_pf_MessageBoxA; HMODULE HMODULE_my_user32dll; int int_result; //-- //追加的宣告 char *input_str; //---------------------------------------------------------------------- //---------------------------------------------------------------------- //輸出結構體部分定義(預設值) //--------------------------------------------------------- //填入MATLAB結構體各個fieldnames名稱 fieldnames[0]=(char*)mxMalloc(20); fieldnames[1]=(char*)mxMalloc(20); fieldnames[2]=(char*)mxMalloc(20); memcpy(fieldnames[0],"Return_Code",sizeof("Return_Code")); memcpy(fieldnames[1],"Version", sizeof("Version")); memcpy(fieldnames[2],"Error_Msg", sizeof("Error_Msg")); //Allocate memory for the structure，指到輸出的記憶體 plhs[0]=mxCreateStructMatrix(1,1,3,fieldnames); //Deallocate memory for the fieldnames mxFree(fieldnames[0]); mxFree(fieldnames[1]); mxFree(fieldnames[2]); //--------------------------------------------------------- //填入MATLAB結構體中第1個fieldnames要填的資料(MATLAB ARRAY)，是double類型。 //Allocate memory for the Double mxArray_return_code=mxCreateDoubleMatrix(1,1,mxREAL); mxArray_return_code_ptr=mxGetPr(mxArray_return_code); //填入資料 mxArray_return_code_ptr[0]=0; //--------------------------------------------------------- //填入MATLAB結構體中第2個fieldnames要填的資料(MATLAB ARRAY)，是string類型。 //Allocate memory for the String mxArray_version=mxCreateString("v20171130a"); //--------------------------------------------------------- //填入MATLAB結構體中第2個fieldnames要填的資料(MATLAB ARRAY)，是string類型。 //Allocate memory for the String mxArray_Error_Msg=mxCreateString(""); //--------------------------------------------------------- //========================================================= //========================================================= //--------------------------------------------------------- //分析參數內容，開始。 if (nrhs==1 && nlhs<=1 && mxIsChar(prhs[0])==1) { //printf("輸入數量nrhs=%d\n", nrhs);//printf("輸出數量nlhs=%d\n", nlhs); input_str=mxArrayToString(prhs[0]); //printf("input_str = %s\n", input_str); //檢查參數 if (strcmp(input_str,"example")==0) { //printf("main: OK!\n"); } else { //printf("main: Error! Input str is not correct!\n"); usage(); //填入要改變的MATLAB結構陣列的欄位值 mxArray_return_code_ptr[0]=-1; mxArray_Error_Msg=mxCreateString("Error! Input str is not correct!"); //值設置到輸出變數 mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,0,mxArray_return_code); mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,1,mxArray_version); mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,2,mxArray_Error_Msg); return; } //===================================================== //-------------------------------------------------------------------------- //原本C語言主程式程式碼，修改自「主程式部分」 //-------------------------------------------------------------------------- //-------------------------------------------------------------------------- //用LoadLibrary動態載入dll，回傳的模組位址是 HMODULE類型。 HMODULE_my_user32dll=LoadLibrary("user32.dll"); //有時候會用LoadLibraryA來載入ANSI的，用LoadLibraryW來載入Unicode的，我不太確 //定什麼時候要用哪個，但用錯時編譯器可能會告訴我錯誤。 //-- if (HMODULE_my_user32dll==NULL) { //printf("動態載入user32.dll失敗，返回-1！\n"); //填入要改變的MATLAB結構陣列的欄位值 mxArray_return_code_ptr[0]=-1; mxArray_Error_Msg=mxCreateString("動態載入user32.dll失敗，返回-1！"); //值設置到輸出變數 mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,0,mxArray_return_code); mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,1,mxArray_version); mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,2,mxArray_Error_Msg); return; } //-------------------------------------------------------------------------- //-------------------------------------------------------------------------- //用GetProcAddress取得該dll中的某個函式的指標位置，查手冊知道有一個函數名稱為 //"MessageBoxA"。 my_pf_MessageBoxA=(pf_MessageBox)GetProcAddress(HMODULE_my_user32dll,"MessageBoxA"); //前面已經定義過的型態這時候就很好用，程式碼變好寫也容易讀。 //-- if (my_pf_MessageBoxA==NULL) { //printf("取得MessageBoxA函數指標失敗，返回-1！\n"); //填入要改變的MATLAB結構陣列的欄位值 mxArray_return_code_ptr[0]=-1; mxArray_Error_Msg=mxCreateString("取得MessageBoxA函數指標失敗，返回-1！"); //值設置到輸出變數 mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,0,mxArray_return_code); mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,1,mxArray_version); mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,2,mxArray_Error_Msg); return; } //-------------------------------------------------------------------------- //-------------------------------------------------------------------------- //呼叫這個函式 int_result=my_pf_MessageBoxA(NULL,"這是內容", "這是標題", MB_OK); //printf("my_pf_MessageBoxA Return value = %d\n",int_result); //-------------------------------------------------------------------------- //釋放DLL，實際上這個函式只是個計數器，釋放就是計數器的值-1，到0才會被真的釋放 //。重複使用載入函數也不會重複載入，只是會增加計數器的值。 FreeLibrary(HMODULE_my_user32dll); //-------------------------------------------------------------------------- //填入要改變的MATLAB結構陣列的欄位值 mxArray_return_code_ptr[0]=0; mxArray_Error_Msg=mxCreateString(""); //值設置到輸出變數 mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,0,mxArray_return_code); mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,1,mxArray_version); mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,2,mxArray_Error_Msg); return; } else { //printf("main: Error! Option is not correct!\n"); usage(); //填入要改變的MATLAB結構陣列的欄位值 mxArray_return_code_ptr[0]=-1; mxArray_Error_Msg=mxCreateString("Error! Option is not correct!"); //值設置到輸出變數 mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,0,mxArray_return_code); mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,1,mxArray_version); mxSetFieldByNumber(plhs[0],0,2,mxArray_Error_Msg); return; } }

編譯命令(Matlab Script):

%-----------------------------------------%清除變數，清除螢幕。 clear;clc %-----------------------------------------%編譯mex檔案 mex Call_dll_example_mex.c %-----------------------------------------

運行方式(Matlab Script):

%----------------------------------------%本範例的運行命令，不加分號可印出變數A的內容。 A=Call_dll_example_mex('example'); %----------------------------------------