Exponenta Banner

Задайте свойства входных параметров функции точки входа

Почему необходимо задать входные свойства

Поскольку C и C++ являются статически типизированными языками, MATLAB® Coder™ должен определить свойства всех переменных в файлах MATLAB во время компиляции. Чтобы вывести переменные свойства в файлах MATLAB, MATLAB Coder должен смочь идентифицировать свойства входных параметров к первичной функции, также известной как функцию или точки входа верхнего уровня. Поэтому, если ваша первичная функция имеет входные параметры, необходимо задать свойства этих входных параметров к MATLAB Coder. Если ваша первичная функция не имеет никаких входных параметров, MATLAB Coder может скомпилировать ваш файл MATLAB без модификации. Вы не должны задавать свойства входных параметров к локальным функциям или внешним функциям, вызванным первичной функцией.

Если вы используете тильду (~) символ, чтобы задать неиспользованные входные параметры функции:

  • В проектах MATLAB Coder, если вы хотите, чтобы другой тип появился в сгенерированном коде, задают тип. В противном случае входное значение по умолчанию к действительному, скалярному удваивается.

  • При генерации кода с codegen, необходимо задать тип этих входных параметров с помощью -args опция.

Свойства задать

Если ваша первичная функция имеет входные параметры, необходимо задать следующие свойства для каждого входа.

ДляЗадайте свойства
 КлассРазмерСложностьnumerictypefimath
Входные параметры фиксированной точки

Каждое поле в структуре вводится

 Задайте свойства для каждого поля согласно его классу

Другие входные параметры

  

Значения свойств по умолчанию

MATLAB Coder присваивает следующие значения по умолчанию для свойств входных параметров первичной функции.

СвойствоЗначение по умолчанию
классdouble
размерscalar
сложностьreal
numerictypeНикакое значение по умолчанию
fimathЗначение по умолчанию MATLAB fimath объект

Определение Значений по умолчанию для Полей Структуры.  В большинстве случаев, когда вы явным образом не задаете значения для свойств, MATLAB Coder использует значения по умолчанию за исключением полей структуры. Единственный способ назвать поле в структуре состоит в том, чтобы установить по крайней мере одно из своих свойств. Поэтому вы можете должны быть задать значения по умолчанию для свойств полей структуры. Для примеров смотрите Класс Определения и Размер Скалярной Структуры и Определения Класса и Размера Массива структур.

Определение Значения по умолчанию fimath Значения для MEX-функций.  MEX-функции, сгенерированные с MATLAB Coder, используют fimath по умолчанию значение в действительности во время компиляции. Если вы не задаете fimath по умолчанию значение, MATLAB Coder использует значение по умолчанию MATLAB fimath. Заводская настройка MATLAB имеет следующие свойства: 

RoundingMethod: Nearest
OverflowAction: Saturate
ProductMode: FullPrecision
SumMode: FullPrecision
CastBeforeSum: true
Для получения дополнительной информации см. fimath для Совместного использования Арифметических Правил (Fixed-Point Designer).

При выполнении MEX-функций, которые зависят от fimath по умолчанию значение, не изменяйте это значение во время своего сеанса работы с MATLAB. В противном случае вы получаете предупреждение времени выполнения, предупреждая вас к несоответствию между временем компиляции и fimath во время выполнения значения.

Например, предположите, что вы задаете следующую функцию MATLAB test:

function y = test %#codegen
y = fi(0);

Функциональный test создает fi объект, явным образом не задавая fimath объект. Поэтому test использует fimath по умолчанию возразите в действительности во время компиляции. В посдказке MATLAB сгенерируйте MEX-функцию text_mex использовать заводскую настройку значения по умолчанию MATLAB fimath:

codegen test
% codegen generates a MEX function, test_mex, 
% in the current folder

Затем запустите test_mex отобразить значение по умолчанию MATLAB fimath значение:

test_mex
 
ans =
 
     0

          DataTypeMode: Fixed-point: binary point scaling
            Signedness: Signed
            WordLength: 16
        FractionLength: 15

Теперь создайте локальный MATLAB fimath значение. таким образом, вы больше не используете настройку по умолчанию:

F = fimath('RoundingMethod','Floor');

Наконец, очистите MEX-функцию из памяти и повторно выполните его:

clear test_mex
test_mex

Несоответствие обнаруживается и вызывает ошибку:

??? This function was generated with a different default
fimath than the current default.

Error in ==> test_mex

Поддерживаемые классы

Следующая таблица представляет имена классов, поддержанные MATLAB Coder.

ClassName Описание
logicalЛогический массив истинных и ложных значений
charМассив символов
int88-битный массив целого числа со знаком
uint88-битный массив беззнаковых целых чисел
int1616-битный массив целого числа со знаком
uint1616-битный массив беззнаковых целых чисел
int3232-битный массив целого числа со знаком
uint3232-битный массив беззнаковых целых чисел
int6464-битный массив целого числа со знаком
uint6464-битный массив беззнаковых целых чисел
singleМассив номера или фиксированной точки с плавающей точкой с одинарной точностью
doubleМассив номера или фиксированной точки с плавающей точкой с двойной точностью
structМассив структур
embedded.fiМассив номера фиксированной точки

Правила для определения свойств первичных входных параметров

При определении свойств первичных входных параметров следуйте этим правилам:

  • Порядок элементов в массиве ячеек должен соответствовать порядку, в котором входные параметры появляются в подписи первичной функции. Например, первый элемент в массиве ячеек задает свойства первого входа первичной функции.

  • Чтобы сгенерировать меньше аргументов, чем те аргументы, которые происходят в функции MATLAB, задайте свойства только для количества аргументов, которые вы хотите в сгенерированной функции.

  • Если функция MATLAB имеет входные параметры, чтобы сгенерировать функцию, которая не имеет никаких входных параметров, передайте массив пустой ячейки -args.

  • Для каждого входа первичной функции, класс которого является фиксированной точкой (fi), задайте вход numerictype и fimath свойства.

  • Для каждого входа первичной функции, классом которого является struct, задайте свойства каждого из его полей в порядке, что они появляются в определении структуры.

Методы для определения свойств первичных входных параметров

МетодПреимуществаНедостатки

Задайте свойства входных параметров функции точки входа Используя приложение

  • Если вы работаете в проекте MATLAB Coder, простом в использовании

  • Не изменяет оригинальный код MATLAB

  • MATLAB Coder сохраняет определения в файле проекта

  • Не эффективный для определения интенсивно использующих память входных параметров, таких как большие структуры и массивы

Задайте входные свойства на примере в командной строке

Примечание

Если вы задаете входные свойства программно в файле MATLAB, вы не можете использовать этот метод

  • Простой в использовании

  • Не изменяет оригинальный код MATLAB

  • Спроектированный для прототипирования функции, которая имеет несколько первичных входных параметров

  • Должен быть задан в командной строке каждый раз, когда вы вызываете codegen (если вы не используете скрипт),

  • Не эффективный для определения интенсивно использующих память входных параметров, таких как большие структуры и массивы

Задайте входные свойства программно в файле MATLAB

  • Интегрированный с кодом MATLAB; никакая потребность переопределить свойства каждый раз вы вызываете MATLAB Coder

  • Предоставляет документацию спецификаций свойства в коде MATLAB

  • Эффективный для определения интенсивно использующих память входных параметров, таких как большие структуры

  • Использование объединяет синтаксис

  • Файлы проекта MATLAB Coder в настоящее время не распознают свойства, заданные программно. Если вы используете проект, необходимо повторно войти во входные типы в проекте.

Задайте входные свойства на примере в командной строке

Параметр командной строки-args

codegen функция обеспечивает параметр командной строки -args для определения свойств первичных (точка входа) входные параметры функции как массив ячеек значений в качестве примера или типов. Массив ячеек может быть переменным или литеральным массивом постоянных значений. Используя эту опцию, вы задаете свойства входных параметров в то же время, что и вы генерируете код для функции MATLAB с codegen.

Можно передать выходной тип от одной функции точки входа как вход другому. Смотрите Передачу Функция Точки входа Выход как Вход. Для получения информации об определении входных параметров массива ячеек смотрите, Задают Входные параметры Массива ячеек в Командной строке.

Если у вас есть тестовая функция или скрипт, который вызывает функцию MATLAB точки входа с необходимыми типами, можно использовать coder.getArgTypes определить типы входных параметров функции. coder.getArgTypes возвращает массив ячеек coder.Type объекты, которые можно передать codegen использование -args опция. Смотрите Specifying General Properties Первичных входных параметров для codegen.

Правила для Использования-args опции

При использовании -args параметр командной строки, чтобы задать свойства на примере, следуйте этим правилам:

  • Порядок элементов в массиве ячеек должен соответствовать порядку, в котором входные параметры появляются в подписи первичной функции. Например, первый элемент в массиве ячеек задает свойства первого входа первичной функции.

  • Чтобы сгенерировать меньше аргументов, чем те аргументы, которые происходят в функции MATLAB, задайте свойства только для количества аргументов, которые вы хотите в сгенерированной функции.

  • Если функция MATLAB имеет входные параметры, чтобы сгенерировать функцию, которая не имеет никаких входных параметров, передайте массив пустой ячейки -args.

  • Для каждого входа первичной функции, класс которого является фиксированной точкой (fi), задайте вход numerictype и fimath свойства.

  • Для каждого входа первичной функции, классом которого является struct, задайте свойства каждого из его полей в порядке, что они появляются в определении структуры.

Определение свойств первичных входных параметров на примере в командной строке

Рассмотрите функцию MATLAB, которая добавляет ее два входных параметров:

function y = mcf(u,v)
%#codegen
y = u + v;

Следующие примеры показывают, как задать различные свойства первичных входных параметров u и v на примере в командной строке:

  • Используйте литеральный массив ячеек констант, чтобы указать, что оба входных параметров являются действительным скаляром, удваивается:

    codegen mcf -args {0,0}

  • Используйте литеральный массив ячеек констант, чтобы задать тот вход u 16-битный, вектор 1 на 4 без знака и вход v скаляр дважды:

    codegen  mcf -args {zeros(1,4,'uint16'),0}

  • Присвойте демонстрационные значения переменной массива ячеек, чтобы указать, что оба входных параметров являются действительными, 8-битными целочисленными векторами без знака:

    a = uint8([1;2;3;4])
b = uint8([5;6;7;8])
ex = {a,b}
codegen mcf -args ex

Определение свойств первичных входных параметров фиксированной точки на примере в командной строке

Чтобы сгенерировать MEX-функцию или код C/C++ для фиксированной точки код MATLAB, необходимо установить программное обеспечение Fixed-Point Designer™.

Рассмотрите функцию MATLAB, которая вычисляет квадратный корень из номера фиксированной точки:

%#codegen
function y = sqrtfi(x)
y = sqrt(x);

Задавать свойства первичного входа x фиксированной точки на примере выполните эти шаги:

  1. Задайте numerictype свойства для x, например:

    T = numerictype('WordLength',32,...
                'FractionLength',23,...
                'Signed',true);

  2. Задайте fimath свойства для x, например:

    F = fimath('SumMode','SpecifyPrecision',...
           'SumWordLength',32,...
           'SumFractionLength',23,...
           'ProductMode','SpecifyPrecision',...
           'ProductWordLength',32,...
           'ProductFractionLength',23);

  3. Создайте переменную фиксированной точки с numerictype и fimath свойства, которые вы задали, например:

    myeg = { fi(4.0,T,F) };

  4. Скомпилируйте функциональный sqrtfi использование codegen команда, передавая переменную myeg в качестве аргумента к -args опция, например:

    codegen sqrtfi -args myeg;

Задайте постоянные входные параметры в командной строке

Если вы знаете, что ваши первичные входные параметры не изменяются во время выполнения, можно уменьшать наверху в сгенерированном коде путем указывания, что первичные входные параметры являются постоянными значениями. Постоянные входные параметры обычно используются во флагах, которые управляют, как алгоритм выполняется и значения, которые задают размеры или типы данных.

Чтобы указать, что входные параметры являются константами, используйте -args параметр командной строки с coder.Constant объект. Указывать, что вход является константой с размером, классом, сложностью и значением constant_input, используйте следующий синтаксис:

-args {coder.Constant(constant_input)}

Вызов функций с постоянными входными параметрами

Генератор кода компилирует входные параметры постоянной функции в сгенерированный код. В сгенерированном коде C or C++ функциональные подписи не содержат постоянные входные параметры. По умолчанию подписи MEX-функции содержат постоянные входные параметры. Когда вы вызываете MEX-функцию, необходимо ввести значения, которые совпадают со значениями времени компиляции. Можно управлять, включает ли подпись MEX-функции постоянные входные параметры и проверяет ли MEX-функция значения, что вы предусматриваете постоянные входные параметры. Смотрите, что Постоянный Вход Регистрируется в MEX-функциях.

Определение структуры как постоянный вход

Предположим, что вы задаете структуру tmp в рабочем пространстве MATLAB, чтобы задать размерности матрицы:

tmp = struct('rows', 2, 'cols', 3);

Следующая функция MATLAB rowcol принимает вход p структуры задавать матричный y:

function y = rowcol(u,p) %#codegen
y = zeros(p.rows,p.cols) + u;

Следующий пример показывает, как задать тот первичный входной параметр u двойной скалярный ввод переменной и первичный входной параметр p постоянная структура:

codegen rowcol -args {0,coder.Constant(tmp)}

Задайте входные параметры Переменного Размера в командной строке

Данные переменного размера являются данными, размер которых может измениться во время выполнения. Поддержки MATLAB ограниченные и неограниченные данные переменного размера для генерации кода. Bounded variable-size data зафиксировал верхние границы. Эти данные могут быть выделены статически на стеке или динамически на куче. Unbounded variable-size data не имеет зафиксированных верхних границ. Эти данные должны быть выделены на куче. Можно задать входные параметры, чтобы иметь одну или несколько размерностей переменного размера — и задать их верхние границы — использование -args опция и coder.typeof функция:

-args {coder.typeof(example_value, size_vector, variable_dims)}
Задает вход переменного размера с:

  • Тот же класс и сложность как example_value

  • Тот же размер и верхние границы как size_vector

  • Переменные размерности заданы variable_dims

Когда вы включаете динамическое выделение памяти, можно задать Inf в векторе размера для размерностей с неизвестными верхними границами во время компиляции.

Когда variable_dims скаляр, он применяется ко всем размерностям за следующими исключениями:

  • Если размерность равняется 1 или 0, которые фиксируются.

  • Если размерность неограниченна, который всегда является переменным размером.

Для получения дополнительной информации смотрите coder.typeof и сгенерируйте код для данных Переменного Размера.

Определение входа вектора Переменного Размера

  1. Запишите функцию, которая вычисляет среднее значение каждого n элементы векторного A и хранит их в векторном B:

    function B = nway(A,n) %#codegen
% Compute average of every N elements of A and put them in B.

coder.extrinsic('error');
if ((mod(numel(A),n) == 0) && (n>=1 && n<=numel(A)))
    B = ones(1,numel(A)/n);
    k = 1;
    for i = 1 : numel(A)/n
         B(i) = mean(A(k + (0:n-1)));
         k = k + n;
    end
else
    B = zeros(1,0);
    error('n <= 0 or does not divide number of elements evenly');
end

  2. Задайте первый вход A как вектор двойных значений. Его первая размерность остается фиксированной в размере, и его второе измерение может вырасти до верхней границы 100. Задайте второй вход n как двойной скаляр.

    codegen -report nway -args {coder.typeof(0,[1 100],1),1}

  3. Как альтернатива, присвойте coder.typeof выражение к переменной MATLAB, затем передайте переменную в качестве аргумента к -args:

    vareg = coder.typeof(0,[1 100],1)
codegen -report nway -args {vareg, 0}

Похожие темы

Документация MATLAB Coder
Поддержка