MEX 调用后 MATLAB 数组分配失败

Question

我在使用 MEX 时遇到了奇怪的行为，我将其隔离到以下非常简单的程序中：

#include "mex.h"
#include <stdio.h>

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
  double *A;
  int i;

  if (    nrhs != 1
       || nlhs > 1
       || !mxIsDouble(prhs[0])
       || mxIsComplex(prhs[0])
       || mxGetM(prhs[0])!=1
    ) mexErrMsgTxt("internal error: dtimes2: input error");

  A = mxGetPr(prhs[0]);
  for (i=0; i<3; i++) A[i] *= 2;
  return; }

所以问题是这样的：在 MATLAB 会话中，

B=[3.2,5.6,9.4]; dtimes2(B); B

MATLAB 表示：B = 6.4000 11.2000 18.8000

到目前为止一切顺利。但是现在：

B=[3.2,5.6,9.4]

MATLAB 表示：B = 6.4000 11.2000 18.8000

但是当我说

B=[-34.5,-57.6,-28.9]

然后 MATLAB 说：B = -34.5000 -57.6000 -28.9000

你看中间如果数字和之前一样我不能重新分配B。所以，现实检查：

A=[1,2,3]; A=2*A; A=[1,2,3]

当然有效：MATLAB 最后说 A = [1,2,3]。

MEX 警告我的编译器是“6.2.1-2”，但支持的编译器是“4.7.x”，但对于这个简单的程序，我几乎没有想到会出现问题。这里出了什么问题？

Answer 1

您不应该修改进入 MEX 包装器的任何输入。这是 未定义的行为，这就是您的 MEX 函数中发生的情况。 MEX 建议您 return 输出而不是改变输入。如果您真的想要改变输入或他所说的就地编辑，您可以在 Yair Altman 的未记录的 MATLAB 博客中阅读更多相关信息。不过，当您开始使用 MEX 时，我不鼓励这种行为。尽管在某些情况下它是值得的，但除非您知道自己在做什么，否则请尽可能避免这种情况：http://undocumentedmatlab.com/blog/matlab-mex-in-place-editing。

至于不修改输入，这在你的mexFunction网关的函数声明中有明确定义：

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
                                                      ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

const 修饰符确保输入指针的 none 被更改，这很好...但这并不能阻止您实际修改指向内存的指针的内容就地引用或执行此操作。一般来说，由于 "lazy copy" 行为，您在 MATLAB 工作区中为任何 MATLAB 变量创建的内存可能会与其他 MATLAB 变量共享。因此，您在矩阵、向量或单个值中看到的值可能会链接到其他矩阵、向量或其他变量的单个值。当您就地更改内存时，您也会更改其他变量，这可能是您看到不一致行为的原因。

始终return实际需要的输出而不是改变输入，因为您将保证获得正确的结果。我在下面修改了您的代码，以便它输出一个新矩阵，而不是就地执行计算。

#include "mex.h"
#include <stdio.h>

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
  double *A;
  double *B; // Change - For the output
  int i;

  if (    nrhs != 1
       || nlhs > 1
       || !mxIsDouble(prhs[0])
       || mxIsComplex(prhs[0])
       || mxGetM(prhs[0])!=1
    ) mexErrMsgTxt("internal error: dtimes2: input error");

  A = mxGetPr(prhs[0]);

  // Change - Create output memory
  mwSize rows = mxGetM(prhs[0]);
  mwSize cols = mxGetN(prhs[0]); 
  plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(rows, cols, mxREAL);

  // Change - get a pointer to the output memory
  B = mxGetPr(plhs[0]);

  for (i=0; i<3; i++) B[i] = 2*A[i]; // Change - Write to output memory
  return;
}

然后你会这样做：

B = dtimes2(B);

Answer 2

我只是在想发生了什么以及它是如何发生的，并想做一个笔记来强调从 MATLAB 下更改不可变 MATLAB 对象的危险，以防帮助任何人 e 给定 A=[1,2,3]，MATLAB 必须计算 [1,2,3] 的散列，比如 "boo"，并将 [1,2,3] 存储在 bin "boo" 中。在MEX文件中，它愉快地放弃了指向[1,2,3]的指针，而强大的c代码将那个地址的向量变成了[2,4,6]。然后，在语句A=[1,2,3]上，MATLAB再次计算hash，还是一样，即"boo"。由于会话很简单，因此该垃圾箱中只有一个对象。好吧，如果只有一个对象，它必须已经是 [1,2,3]，那么为什么要将它重新写入内存呢？所以它没有。但是内存不是 [1,2,3]，而是 [2,4,6]，它不应该在 bin "boo" 中。违规后的结果是下面的对话：

我：MATLAB，请设置A=[1,2,3].

MATLAB：先生，是的，先生！做过某事！ A=[2,4,6]!

我：不，真的，设置 A=[1,2,3].

MATLAB：先生，是的，先生！ A=[2,4,6]!

我：好的。嗯，设置 A=[3,4,5].

MATLAB：先生，是的，先生！ A=[3,4,5]。

我：那么，嗯，好的，现在设置 A=[1,2,3]

MATLAB：先生，是的，先生！ A=[2,4,6]!

每次执行错误的 MEX 文件时，生成的向量都位于错误的哈希箱中。随机地，一些垃圾箱恰好有一个错误的对象。这引起了极大的混乱。

MEX 调用后 MATLAB 数组分配失败

MATLAB array assignment fails after MEX call

c++

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mex