Matlab 教材：在 Matlab 中呼叫 C (MS-Windows)

這幾篇文章的內容需要一些預備知識：

• Matlab，要會呼叫 function，最好了解一下如何寫一個 function。
• C，必須要能了解指標，因為 matlab 和 C 的資料靠指標來傳遞的。

Matlab 是一個程式語言，所以 「沒有一個程式語言在各方面都比所有的程式語言優異」 這一句話也適用在 Matlab 上： Matlab 並不是所有的計算都很有效率，最明顯的例子就是跟迴圈有關的工作。 這是一個很糟糕的缺陷，因為迴圈是程式語言中最基本的結構之一 (計算機最大的好處是可以大量重複執行瑣碎的工作)。 Matlab 本身對這個致命的缺陷是無計可施的， 所以 Matlab 提供了跟 C 或是 Fortran 溝通的介面， 利用這兩個程式語言來彌補自身的缺陷。 一般來說，我們會讓 Matlab 完成大部份的工作， 而將一部份的計算交由 C 來完成，這將有助於提升程式的效率。 這個溝通介面同時也帶來另一個好處，就是可以省去某些 subroutine 的再開發。 有一些重要的 subroutine─如排序─已經用 C 語言完成了； 使用者如果需要這類的 subroutine 而剛好 matlab 沒有提供， 則使用者可以經由這個介面呼叫 C 版本的 subroutine， 而不用自己動手再寫一次。

對使用者而言，由 C 寫成的 subroutines 和 matlab 內建的 subroutines 是相同的； 我們可以在 Matlab 中呼叫由 C 寫成的 subroutines， 就好像在呼叫 Matlab 內建的 subroutines。 用 C 寫的 subroutine 被稱作一個 MEX-file， 這意味著一個 subroutine 將會是一個檔案。 在 MS-Windows 中，MEX-file 的副檔名會是 DLL，主檔名是 subroutine 的名字。 如果建立了一個 MEX-file 並放置到 Matlab 可以找到的目錄下， 則這個 MEX-file (subroutine) 的呼叫跟 Matlab 內建的 subroutine 一樣簡單。 事實上，Matlab 內建的 subroutines 中就有不少 MEX-file， 而非全都是 M-file 或是隱藏於系統中， 在資料夾 matlab/toolbox 下的 subroutines 就有許多 MEX-file。

以使用者的角度來看，最好盡量別自己完成一個 MEX-file。 因為 Matlab 是一個較高階的語言，它的好處在於可以讓使用者快速完成一個程式。 如果我們過度使用 MEX-file，則會失去利用 Matlab 帶來的優勢。

	李易霖 (2004/08/04) ---