使用 MATLAB Coder 生成 Cpp 源码

准备工作

MATLAB 及 MATLAB Coder 的安装方法请自行查阅 MATLAB 官方文档。

如果 MATLAB 安装在包含非 7 位 ASCII 字符（例如日语字符）的路径中，MATLAB Coder 可能会由于找不到代码生成库函数而无法工作。

— MathWorks¹

不同的MATLAB版本支持的C/C++编译器也不同，详细的支持列表可参考 MATLAB 官方文档，本文将在如下环境中完成所有工作：

• MATLAB 2022a
• Microsoft Visual C++ 2022 v17.0 | nmake (64-bit Windows)

注意：Microsoft Visual C++ 2022 is supported as of R2022a.

使用 MATLAB Coder 生成 Cpp 源码

本节内容参考 MATLAB 官方文档 使用 MATLAB Coder App 生成 C 代码。

准备待转换的 MATLAB 代码

假定我们已经有了一个利用 MATLAB Wavelet Toolbox 编写的文件WaveLet_Fcn.m，该文件包含一个滤波函数WaveLet_Fcn()，内容如下：

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function s0 = WaveLet_Fcn(data) %#codegen
    s=data;
    [c,l]=wavedec(s,7,'coif5');
    ca11=appcoef(c,l,'coif5',7);
    cd1=detcoef(c,l,1);
    cd2=detcoef(c,l,2);
    cd3=detcoef(c,l,3);
    cd4=detcoef(c,l,4);
    cd5=detcoef(c,l,5);
    cd6=detcoef(c,l,6);
    cd7=detcoef(c,l,7);
    sd1=zeros(1,length(cd1));
    sd2=wthresh(cd2,'s',0.014);
    sd3=wthresh(cd3,'s',0.014);
    sd4=wthresh(cd4,'s',0.014);
    sd5=wthresh(cd5,'s',0.014);
    sd6=wthresh(cd6,'s',0.014);
    sd7=wthresh(cd7,'s',0.014);
    c2=[ca11,sd7,sd6,sd5,sd4,sd3,sd2,sd1];
    s0=waverec(c2,l,'coif5');
end

该函数具有一个参数data和一个返回值s0，由于 C++ 是静态类型语言，后面我们将会看到，我们需要指定data在转换后的实际类型（只需指定函数参数即可，MATLAB 会自动推断返回值类型）。

注意第一行中我们在函数名后增加了注释%#codegen，该指令会通知 Coder 检查是否存在可能的错误，如果有错就会用波浪线标识出来，详细内容可参考官方文档。

除非你很清楚自己在做什么，否则请务必在进行后续步骤之前确保所有报错已被修改。

由于可能遇到的错误种类较多，无法一一列出，善用搜索解决问题。

打开 MATLAB Coder 并设置变量类型

在确认没有红色波浪线后，点击 MATLAB 主界面顶端工具栏 “APP—MATLAB Coder” 进入如下图所示的界面：

选择待转换的.m文件，点击右下角Next，随后点击Let me enter input or global types directly，这里要指定函数参数data的类型，假设我们希望该变量为double类型一维数组，长度可变，故设置为：

除非你很清楚自己在做什么，否则请手动为函数的每一个参数设置类型。

检查 Run-Time 问题并转换代码

接下来开始选择测试文件，测试文件是一个调用了上述WaveLet_Fcn()函数的文件，这里，我们先新建一个test.m文件，然后在其中写入以下内容：

data = [0, 0, 0, 0];

[res] = WaveLet_Fcn(data);

disp(res)

test.m文件应与WaveLet_Fcn.m放置在同一目录下：

your_project_name/
├── WaveLet_Fcn.m
└── test.m

随后回到 MATLAB Coder，在输入框中选中我们刚刚新建的test.m文件，然后点击Check for Issues。这里如果提示：

Error evaluating test code. 

原因:
    函数或变量 'test' 无法识别

请退出 MATLAB Coder，在 MATLAB 中运行一次test.m文件，把test.m文件所在目录添加到 MATLAB 路径中，再重新运行 MATLAB Coder，点击Reopen，即可正确运行。

如果程序提醒：No issues detected.

则直接继续点击Next：

按上图调整设置，并点击生成代码。弹出的界面左下角可以看到输出的所有 C++ 文件（.h和.Cpp）：

这些文件都被放置在WaveLet_Fcn.m所在目录的codegen\lib\WaveLet_Fcn文件夹下。只需将所有.h和.Cpp复制到 QT Project 或其它项目中编译即可，函数入口就在WaveLet_Fcn.h文件中。

your_project_name/
├── WaveLet_Fcn.m
├── test.m
└── codegen/
    ├── lib/
    │   └── WaveLet_Fcn/
    │       ├── examples/
    │       │   └── ...
    │       ├── html/
    │       │   └── ...
    │       ├── interface/
    │       │   └── ...
    │       ├── idwt.c
    │       ├── idwt.h
    │       ├── rt_nonfinite.c
    │       ├── rt_nonfinite.h
    │       ├── rtGetInf.c
    │       ├── rtGetInf.h
    │       ├── rtGetNaN.c
    │       ├── rtGetNaN.h
    │       ├── rtwtypes.h
    │       ├── upsconv1.c
    │       ├── upsconv1.h
    │       ├── wavedec.c
    │       ├── wavedec.h
    │       ├── WaveLet_Fcn_data.c
    │       ├── WaveLet_Fcn_data.h
    │       ├── WaveLet_Fcn_emxAPI.c
    │       ├── WaveLet_Fcn_emxAPI.h
    │       ├── WaveLet_Fcn_emxutil.c
    │       ├── WaveLet_Fcn_emxutil.h
    │       ├── WaveLet_Fcn_initialize.c
    │       ├── WaveLet_Fcn_initialize.h
    │       ├── WaveLet_Fcn_terminate.c
    │       ├── WaveLet_Fcn_terminate.h
    │       ├── WaveLet_Fcn_types.h
    │       ├── WaveLet_Fcn.c
    │       ├── WaveLet_Fcn.h
    │       ├── wkeep1.c
    │       └── wkeep1.h
    └── mex/
        └── ...