C MEX 파일의 복소수 데이터 처리하기

예제 convec.c는 두 개의 복소수 행 벡터를 받아 컨벌루션합니다. MEX 파일은 C Matrix API의 함수를 사용합니다.

소스 파일 만들기

다음 명령문은 MEX 함수를 문서화합니다.

/*=========================================================
 * convec.c
 * example for passing complex data from MATLAB to C and back again
 *
 * convolves  two complex input vectors
 *
 * This is a MEX-file for MATLAB.
 * Copyright 1984-2017 The MathWorks, Inc.
 *=======================================================*/

게이트웨이 루틴 만들기 및 입력 파라미터와 출력 파라미터 확인하기

다음 명령문은 C/C++ 헤더 파일 mex.h를 추가하고 mexFunction 진입점을 만듭니다.

#include "mex.h"

/* The gateway routine. */
void mexFunction( int nlhs, mxArray *plhs[],
                  int nrhs, const mxArray *prhs[] )
{
    return;
}

다음 명령문은 파라미터 개수를 확인합니다.

    /* check for the proper number of arguments */
    if(nrhs != 2)
      mexErrMsgIdAndTxt( "MATLAB:convec:invalidNumInputs",
              "Two inputs required.");
    if(nlhs > 1)
      mexErrMsgIdAndTxt( "MATLAB:convec:maxlhs",
              "Too many output arguments.");

다음 명령문은 입력 인수가 행 벡터인지 확인합니다.

    /*Check that both inputs are row vectors*/
    if( mxGetM(prhs[0]) != 1 || mxGetM(prhs[1]) != 1 )
      mexErrMsgIdAndTxt( "MATLAB:convec:inputsNotVectors",
              "Both inputs must be row vectors.");

다음 명령문은 입력 인수가 복소수인지 확인합니다.

    /* Check that both inputs are complex*/
    if( !mxIsComplex(prhs[0]) || !mxIsComplex(prhs[1]) )
      mexErrMsgIdAndTxt( "MATLAB:convec:inputsNotComplex",
              "Inputs must be complex.\n");

출력 `mxArray` 만들기

다음 명령문은 출력값 mxArray를 만들기 위한 파라미터를 정의합니다.

    size_t rows, cols;
    size_t nx, ny;

    /* get the length of each input vector */
    nx = mxGetN(prhs[0]);
    ny = mxGetN(prhs[1]);

    rows = 1; 
    cols = nx + ny - 1;

다음 명령문은 배열을 만들고 출력 포인터 plhs[0]을 이 배열로 설정합니다.

    plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix( (mwSize)rows, (mwSize)cols, mxCOMPLEX);

계산 루틴 만들기

다음 명령문은 계산 루틴 convec를 정의합니다.

void convec(mxArray * x, mxArray * y, mxArray * z,
            size_t nx, size_t ny)
{
    mwSize i,j;

    /* get pointers to the complex arrays */
    mxComplexDouble * xc = mxGetComplexDoubles(x);
    mxComplexDouble * yc = mxGetComplexDoubles(y);
    mxComplexDouble * zc = mxGetComplexDoubles(z);
    zc[0].real = 0;
    zc[0].imag = 0;
    /* perform the convolution of the complex vectors */
    for(i=0; i<nx; i++) {
        for(j=0; j<ny; j++) {
            zc[i+j].real =
            zc[i+j].real + xc[i].real * yc[j].real - xc[i].imag * yc[j].imag;

            zc[i+j].imag =
            zc[i+j].imag + xc[i].real * yc[j].imag + xc[i].imag * yc[j].real;
        }
    }
}

`convec` 호출하기

다음 명령문은 계산 루틴을 호출합니다.

    convec(prhs[0], prhs[1], plhs[0], nx, ny);

빌드하고 테스트하기

MATLAB^® 명령 프롬프트에서 다음을 입력합니다.

mex -R2018a convec.c

MEX 파일을 테스트합니다.

x = [3.000 - 1.000i, 4.000 + 2.000i, 7.000 - 3.000i];
y = [8.000 - 6.000i, 12.000 + 16.000i, 40.000 - 42.000i];
z = convec(x,y)

z =
   1.0e+02 *

Columns 1 through 4 

0.1800 - 0.2600i 0.9600 + 0.2800i 1.3200 - 1.4400i 3.7600 - 0.1200i

Column 5 

1.5400 - 4.1400i

내장 MATLAB 함수 conv를 사용하여 결과를 비교합니다.

conv(x,y)

참고 항목

mxGetComplexDoubles