在多个 c mex s-function 之间共享数据

Question

我正在实现几个 C 函数。它们必须依赖于相同的指针和变量，与当前的 s-function 无关。

基本上我想在一个 "setup" s-function（在 mdlInitialize 内部）中实例化所有变量和指针，然后能够在它们的 mdlOutputs 函数中使用这些变量和不同 s-function 中的指针。每个 s-function 都将用 c 编写。

我在 mathworks 帮助中找不到任何有用的提示。你有什么主意吗？谢谢。

Answer 1

有几种方法可以做到这一点，尽管其中 none 显然是最好的 方法。

一种方法是在 dll 中定义所有内容，并由每个 S-Function 加载。问题 How to share a C struct among C S-Functions?.

中对此进行了概述

另一种（也是我的首选）方法是创建自定义数据类型，它是一个包含所有共享数据的 C 结构，并将其作为模型中 S-Function 之间的信号传递。文档 Configure Custom Data Types.

的 Using Opaque Data Types in C S-Functions 部分对此进行了概述

该文档显示了在创建自定义结构的 S-Function 中需要完成的各种（相对简单的）事情。在这个 S-Functions MdlOutputs 方法中，自定义结构将以通常的方式作为块的输出。例如，如果包含您的数据的自定义结构定义为，

typedef struct{
    real_T sig0;
    real_T sig1;
}myStruct;

然后在 mdlInitializeSizes 你需要类似的东西，

myStruct tmp;

/* Register the user-defined data types */
id = ssRegisterDataType(S, "customDataType");
if(id == INVALID_DTYPE_ID) return;

/* Set the size of the user-defined data type */
status = ssSetDataTypeSize(S, id, sizeof(tmp));
if(status == 0) return;

/* Set the zero representation */
tmp.sig0 = 0;
tmp.sig1 = 0;
status = ssSetDataTypeZero(S, id, &tmp);

为了将其作为信号输出，在 mdlOutputs 方法中，您需要类似

myStruct *pY0 = (myStruct *)ssGetOutputPortSignal(S, 0);

pY0[0].sig0 = 'value of this param';
pY0[0].sig1 = 'value of this param';

然后在任何需要使用此信号的 S-Function 的 mdlInitializeSizes 中

DTypeId  id;
id = ssRegisterDataType(S, "customDataType");
if(id == INVALID_DTYPE_ID) return;

然后您可以使用

在任何其他方法中访问自定义结构

myStruct **uPtrs = (myStruct **) ssGetInputPortSignalPtrs(S,0);

然后以通常的方式访问结构的元素，

firstVar = uPtrs[0]->sig0;
secondVar = uPtrs[0]->sig1;

这种方法的主要缺点是模型不能用于代码生成（使用 Simulink Coder）。

Answer 2

在 生成的代码 中，在 S-Function 之间共享数据的最简单方法就是通过全局变量传递它，以防您的 S-Function 是非内联的。

因为您在使用已定义的变量时遇到错误，我想您是在目标平台上编译生成的代码。在这种情况下，它是由重复定义引起的——全局变量必须仅在 "setup" S-函数中定义，并在所有其他 S-函数中使用 extern 关键字声明函数（这只是目标中的普通 C）。

当 S-Function 在 Simulink 环境中使用 mex 编译时，它不能静态地 linked 到其他 S-Function。虽然可以使用相同的外部 C 源文件 link 多个 S-Function，但在 Simulink 中，您可能会获得为每个 S-funciton 独立创建的相同数据的多个实例。因为 S-Function 是在 Simulink 环境中独立编译和编辑的，所以在每个 S-Function 中定义公共全局变量没有意义——你不能 extern 它们，因为它们不会为 linker 定义（由 mex 调用）。

在目标上 linking 全局变量的明显缺点是您不能使用 Simulink 环境来调试依赖于共享数据的功能。但如果它不是主要功能（例如一些补充日志记录），它可以有条件地包含在您的 S-Function 中的 RT 标志中，以仅出现在生成的代码中，从而允许验证 Simulink 中的主要功能。

在多个 c mex s-function 之间共享数据

Share data between multiple c mex s-functions

c

simulink

mex

s-function