Документация

Функции, имеющие несколько возможных выходов

Некоторые математические операции, такие как декомпозиция сингулярных значений и декомпозиция собственных значений матрицы, могут иметь несколько ответов. Два различных алгоритма, реализующих такую операцию, могут возвращать разные выходы для одинаковых входных значений. Две различные реализации одного и того же алгоритма также могут демонстрировать одинаковое поведение.

Для таких математических операций соответствующие функции в сгенерированном коде и MATLAB могут возвращать различные выходные сигналы для идентичных входных значений. Для получения информации о том, имеет ли функция такое поведение, см. раздел Генерация кода C/C + + в разделе Расширенные возможности. Примеры таких функций включаютsvd и eig.

Запись в ans Переменная

При выполнении кода MATLAB, возвращающего выходные данные без указания выходного аргумента, MATLAB неявно записывает выходные данные в ans переменная. Если переменная ans уже существует в рабочей области, MATLAB обновляет свое значение до возвращенных выходных данных.

Код, генерируемый таким кодом MATLAB, не записывает неявно выходные данные в ans переменная.

Например, определите функцию MATLAB. foo , который явно создает ans переменная в первой строке. Затем функция неявно обновляет значение ans при выполнении второй строки.

function foo %#codegen
ans = 1;
2;
disp(ans);
end

Управляемый foo в командной строке. Конечное значение ans, что является 2, отображается в командной строке.

foo

2

Создание функции MEX из foo.

codegen foo

Выполнение сгенерированной функции MEX foo_mex. Эта функция явно создает ans переменная и присваивает значение 1 к нему. Но foo_mex неявно не обновляет значение ans кому 2.

foo_mex

1

Логическое короткое замыкание

Предположим, что код MATLAB имеет логические операторы & и | помещен в квадратные скобки ([ и ]). Для таких кодовых шаблонов сгенерированный код не использует поведение короткого замыкания для этих логических операторов, но выполнение MATLAB может использовать поведение короткого замыкания. См. раздел Логическое короткое замыкание.

Например, определите функцию MATLAB. foo который использует & оператор в квадратных скобках в условном выражении if...end блок.

function foo
if [returnsFalse() & hasSideEffects()]
end
end

function out = returnsFalse
out = false;
end

function out = hasSideEffects
out = true;
disp('This is my string');
end

Первый аргумент & оператор всегда false и определяет значение условного выражения. Таким образом, при выполнении MATLAB используется короткое замыкание, и второй аргумент не оценивается. Итак, foo не вызывает hasSideEffects функция во время выполнения и не отображает ничего в командной строке.

Создание функции MEX для foo. Вызов сгенерированной функции MEX foo_mex.

foo_mex

This is my string

В генерируемом коде короткое замыкание не используется. Итак, hasSideEffects вызывается функция, и строка отображается в командной строке.

Переполнение индекса цикла

Предположим, что forЗначение -loop end равно или близко к максимальному или минимальному значению для типа данных индекса цикла. В сгенерированном коде последнее приращение или уменьшение индекса цикла может привести к переполнению переменной индекса. Переполнение индекса может привести к бесконечному циклу.

Когда проверки целостности памяти включены, если генератор кода обнаруживает, что индекс цикла может переполниться, он сообщает об ошибке. Проверка ошибок программного обеспечения является консервативной. Он может неправильно сообщить о переполнении индекса цикла. По умолчанию проверки целостности памяти включены для кода MEX и отключены для автономного кода C/C + +. Смотрите раздел Зачем тестировать функции MEX в MATLAB? (Кодер MATLAB) и Создание автономного кода C/C + +, который обнаруживает и сообщает об ошибках времени выполнения (кодер MATLAB).

Чтобы избежать переполнения индекса цикла, используйте обходные пути в этой таблице.

N=intmax('int16')
for k=N-10:N

for k=1:10

N=intmin('int32')
for k=N+10:-1:N

for k=10:-1:1

M= intmin('int16');
N= intmax('int16');
for k=M:N
	% Loop body
end

M= intmin('int16');
N= intmax('int16');
for k=int32(M):int32(N)
	% Loop body
end

Индексация for Петли с помощью операндов с одной точностью

Предположим, что в коде MATLABcode выполняется индексация for цикл, имеющий оператор двоеточия, где по крайней мере один из операндов двоеточия является однотипным операндом и число итераций больше, чем flintmax('single') = 16777216. Если все эти условия верны, генерация кода может привести к ошибкам времени выполнения или компиляции, поскольку созданный код вычисляет значения переменной индекса цикла, отличные от значений, которые вычисляет MATLAB.

Например, рассмотрим этот код MATLAB:

function j = singlePIndex
n = flintmax('single') + 2;
j = single(0);
for i = single(1):single(n)
    j = i;
end
end

Этот фрагмент кода выполняется в MATLAB, но он вызывает ошибку во время компиляции или выполнения, поскольку значение переменной индекса цикла, i, рассчитывается по-разному в сгенерированном коде. Генератор кода отображает ошибку времени компиляции или выполнения и останавливает создание или выполнение кода, чтобы предотвратить это расхождение.

Чтобы избежать этого несоответствия, замените однотипные операнды операндами двойного или целого типа.

Дополнительные сведения об ошибках времени выполнения см. в разделе Создание автономного кода C/C + +, который обнаруживает и сообщает об ошибках времени выполнения (кодер MATLAB).

Индекс необъектованного for Петля

В коде MATLAB и сгенерированном коде после for выполнение цикла завершено, значение индексной переменной равно ее значению во время окончательной итерации for цикл.

В MATLAB, если цикл не выполняется, значение индексной переменной сохраняется как [] (пустая матрица). В сгенерированном коде, если цикл не выполняется, значение индексной переменной отличается от значения индексной переменной MATLAB.

Размер символа

MATLAB поддерживает 16-битные символы, но сгенерированный код представляет символы в 8 битах, стандартный размер для большинства встраиваемых языков, таких как C. См. раздел Кодирование символов при создании кода.

Порядок вычисления в выражениях

Созданный код не обеспечивает порядок вычисления в выражениях. Для большинства выражений порядок вычисления несущественен. Для выражений, имеющих побочные эффекты, созданный код может создавать побочные эффекты в порядке, отличном от исходного кода MATLAB. Выражения, которые вызывают побочные эффекты, включают в себя те, которые:

Кроме того, сгенерированный код не обеспечивает порядок оценки логических операторов, которые не имеют короткого замыкания.

Для более предсказуемых результатов рекомендуется разбивать выражения, зависящие от порядка вычисления, на несколько операторов.

Разрешение имени при построении дескрипторов функций

MATLAB и генерация кода следуют различным правилам приоритета для разрешения имен, следующих за символом @. Эти правила не применяются к анонимным функциям. Правила приоритета суммированы в этой таблице.

Если x - локальная переменная, которая сама является дескриптором функции, сгенерированный код и MATLAB интерпретируют выражение @x по-разному:

Вот пример, показывающий эту разницу в поведении для выражения, которое содержит два периода.

Предположим, что текущая рабочая папка содержит пакет x, который содержит другой пакет y, который содержит функцию z. Текущая рабочая папка также содержит функцию точки входа foo для которого требуется создать код.

Это определение для файла foo:

function out = foo
    x.y.z = @()'x.y.z is an anonymous function';
    out = g(x);
end

function out = g(x)
    f = @x.y.z;
    out = f();
end

Это определение функции z:

function out = z
    out = 'x.y.z is a package function';
end

Создание функции MEX для foo. Отдельно вызовите обе сгенерированные функции MEX. foo_mex и функцию MATLAB foo.

codegen foo
foo_mex
foo

ans =

    'x.y.z is an anonymous function'


ans =

    'x.y.z is a package function'

Сгенерированный код создает первый выходной сигнал. MATLAB выдает второй выход. Создание кода разрешается @x.y.z к локальной переменной x которая определена в foo. MATLAB разрешает @x.y.z кому z, которая находится в пределах пакета x.y.

Поведение при прекращении

Созданный код не соответствует режиму завершения исходного кода MATLAB. Например, если бесконечные циклы не имеют побочных эффектов, оптимизации удаляют их из сгенерированного кода. В результате генерируемый код может завершаться даже при отсутствии соответствующего кода MATLAB.

Размер массивов N-D переменного размера

Для массивов N-D переменного размера: size функция может возвращать результат, отличный от результата в исходном коде MATLAB. size функция иногда возвращает конечные единицы (одиночные измерения) в сгенерированном коде, но всегда сбрасывает конечные единицы в MATLAB. Например, для массива N-D X с размерами [4 2 1 1], size(X) может вернуться [4 2 1 1] в сгенерированном коде, но всегда возвращает [4 2] в MATLAB. См. раздел Несовместимость с MATLAB при определении размера массивов N-D переменного размера.

Размер пустых массивов

Размер пустого массива в созданном коде может отличаться от размера в исходном коде MATLAB. См. раздел Несовместимость с MATLAB при определении размера пустых массивов.

Размер пустого массива в результате удаления элементов массива

Удаление всех элементов массива приводит к появлению пустого массива. Размер этого пустого массива в созданном коде может отличаться от его размера в исходном коде MATLAB.

coder.varsize('X',[4,4],[1,1]);
X = zeros(2);
X(:) = [];

coder.varsize('X',[1,4],[0,1]);
X = zeros(1,4);
X(:) = [];

coder.varsize('X',[4,1],[1,0]);
X = zeros(4,1);
X(:) = [];

coder.varsize('X',[4,1],[1,0]);
X = zeros(4,1);
for i = 1:4
    X(1)= [];
end

Операции с двоичными элементами с одиночными и двойными операндами

Если код MATLAB содержит операцию на основе двоичных элементов, которая включает операнд одного типа и операнд двойного типа, созданный код может привести к тому же результату, что и MATLAB.

Для такой операции MATLAB переводит оба операнда в двойной тип и выполняет операцию с двойными типами. Затем MATLAB приводит результат к одному типу и возвращает его.

Созданный код приводит операнд двойного типа к одному типу. Затем он выполняет операцию с двумя одиночными типами и возвращает результат.

Например, определите функцию MATLAB foo который вызывает операцию двоичного элемента plus.

function out = foo(a,b)
out = a + b;
end

Определение переменной s1 одного типа и переменной v1 двойного типа. Создание функции MEX для foo который принимает ввод одного типа и ввод двойного типа.

s1 = single(1.4e32); 
d1 = -5.305e+32; 
codegen foo -args {s1, d1} 

Позвоните обоим foo и foo_mex с входами s1 и d1. Сравните два результата.

ml = foo(s1,d1); 
mlc = foo_mex(s1,d1);
ml == mlc

ans =

  logical

   0

Вывод сравнения является логическим 0, что указывает на то, что сгенерированный код и MATLAB дают различные результаты для этих входных данных.

Числовые результаты с плавающей запятой

Созданный код может не дать таких же числовых результатов с плавающей запятой, как MATLAB в следующих:

 Когда компьютерное оборудование использует регистры расширенной точности

 Для некоторых расширенных библиотечных функций

 Для реализации библиотечных функций BLAS

NaN и бесконечность

Сгенерированный код может не создать точно такой же шаблон NaN и Inf значения как код MATLAB, когда эти значения математически бессмысленны. Например, если выход MATLAB содержит NaN, выходные данные сгенерированного кода также должны содержать NaN, но не обязательно там же.

Битовый шаблон для NaN может отличаться между выводом кода MATLAB и выводом сгенерированного кода, поскольку стандартная математическая библиотека C99, используемая для генерации кода, не задает уникальный битовый шаблон для NaN во всех реализациях. Избегайте сравнения битовых шаблонов в различных реализациях, например, между выходом MATLAB и выходом SIL или PIL.

Отрицательный ноль

В типе с плавающей запятой значение 0 имеет либо положительный, либо отрицательный знак. Арифметически, 0 равно -0, но некоторые операции чувствительны к знаку входа 0. Примеры: rdivide, atan2, atan2d, и angle. Разделение по 0 производит Inf, но разделение на -0 производит -Inf. Аналогично, atan2d(0,-1) производит 180, но atan2d (-0,-1) производит -180.

Если генератор кода обнаруживает, что переменная с плавающей запятой принимает только целочисленные значения подходящего диапазона, то генератор кода может использовать целочисленный тип для переменной в сгенерированном коде. Если генератор кода использует целочисленный тип для переменной, то переменная сохраняет -0 как +0 потому что целочисленный тип не хранит знак для значения 0. Если созданный код возвращает переменную к типу с плавающей запятой, знак 0 является положительным. Разделение по 0 производит Inf, не -Inf. Аналогично, atan2d(0,-1) производит 180, не -180.

Существуют и другие контексты, в которых созданный код может обрабатывать -0 отличается от MATLAB. Например, предположим, что код MATLAB вычисляет минимум два скалярных дубля x и y с помощью z = min(x,y). Соответствующая строка в сгенерированном коде C может быть z = fmin(x,y). Функция fmin определяется в математической библиотеке среды выполнения компилятора C. Потому что операция сравнения 0.0 == -0.0 прибыль true в C/C + +, реализация компилятором fmin может вернуться либо 0.0 или -0.0 для fmin(0.0,-0.0).

Цель создания кода

coder.target функция возвращает значения в MATLAB, отличные от значений в сгенерированном коде. Цель состоит в том, чтобы помочь определить, выполняется ли функция в MATLAB или была скомпилирована для цели моделирования или генерации кода. Посмотрите coder.target.

Инициализация свойства класса MATLAB

Перед созданием кода во время загрузки класса MATLAB вычисляет значения класса по умолчанию. Генератор кода использует значения, вычисляемые MATLAB. Значения по умолчанию не пересчитываются. Если определение свойства использует вызов функции для вычисления начального значения, генератор кода не выполняет эту функцию. Если функция имеет побочные эффекты, такие как изменение глобальной переменной или постоянной переменной, то возможно, что созданный код может дать результаты, отличные от результатов MATLAB. Дополнительные сведения см. в разделе Определение свойств класса для создания кода.

Классы MATLAB во вложенных назначениях свойств с заданными методами

При присвоении значения свойству объекта-дескриптора, которое само по себе является свойством другого объекта и т.д., созданный код может вызывать методы набора для классов-дескрипторов, которые MATLAB не вызывает.

Например, предположим, что вы определяете набор переменных, таких, что x является объектом-дескриптором, pa является объектом, pb является объектом-дескриптором и pc является свойством pb. Затем выполняется назначение вложенного свойства, например:

x.pa.pb.pc = 0;

В этом случае сгенерированный код вызывает метод set для объекта pb и метод установки для x. MATLAB вызывает только метод set для pb.

Деструкторы класса дескрипторов MATLAB

Поведение деструкторов класса дескрипторов в сгенерированном коде может отличаться от поведения в MATLAB в следующих ситуациях:

Дополнительные сведения см. в разделе Создание кода для дескрипторов деструкторов классов.

Данные переменного размера

См. раздел Несовместимость с MATLAB в разделе Поддержка создания кода переменного размера.

Комплексные числа

См. раздел Создание кода для сложных данных.

Преобразование строк с последовательными унарными операторами в double

Преобразование строки, содержащей несколько последовательных унарных операторов, в double может давать различные результаты между MATLAB и сгенерированным кодом. Рассмотрим эту функцию:

function out = foo(op)
out = double(op + 1);
end

Для входного значения "--", функция преобразует строку "--1" кому double. В MATLAB ответ: NaN. В сгенерированном коде ответ: 1.