利用MATIO库写入MATLAB布局体(struct)数据的示例程序

利用MATIO库写入MATLAB布局体(struct)数据的示例程序

MATIO是一个用于读写MATLAB数据文件(.mat)的开源C库。下面是一个完备的示例程序，展示如何利用MATIO库创建一个包含布局体数据的MAT文件。
示例程序

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #include <matio.h>
5. int main() {
6.     // 初始化mat文件
7.     mat_t *matfp = Mat_CreateVer("struct_example.mat", NULL, MAT_FT_MAT5);
8.     if (matfp == NULL) {
9.         fprintf(stderr, "Error creating MAT file\n");
10.         return EXIT_FAILURE;
11.     }
13.     // 创建结构体字段名称
14.     const char *fields[] = {"name", "value", "data"};
15.     size_t struct_dims[2] = {1, 1}; // 1x1结构体
17.     // 创建结构体数组
18.     matvar_t *struct_array = Mat_VarCreateStruct("my_struct", 2, struct_dims, fields, 3);
19.     if (struct_array == NULL) {
20.         fprintf(stderr, "Error creating struct variable\n");
21.         Mat_Close(matfp);
22.         return EXIT_FAILURE;
23.     }
25.     // 添加第一个字段: name (字符串)
26.     const char *name = "example struct";
27.     size_t name_dims[2] = {1, strlen(name)};
28.     matvar_t *name_var = Mat_VarCreate(NULL, MAT_C_CHAR, MAT_T_UINT8, 2,
29.                                       name_dims, (void*)name, 0);
30.     if (name_var == NULL) {
31.         fprintf(stderr, "Error creating name variable\n");
32.         Mat_VarFree(struct_array);
33.         Mat_Close(matfp);
34.         return EXIT_FAILURE;
35.     }
36.     Mat_VarSetStructFieldByName(struct_array, "name", 0, name_var);
38.     // 添加第二个字段: value (双精度浮点数)
39.     double value = 3.14159;
40.     size_t value_dims[2] = {1, 1};
41.     matvar_t *value_var = Mat_VarCreate(NULL, MAT_C_DOUBLE, MAT_T_DOUBLE, 2,
42.                                        value_dims, &value, 0);
43.     if (value_var == NULL) {
44.         fprintf(stderr, "Error creating value variable\n");
45.         Mat_VarFree(struct_array);
46.         Mat_Close(matfp);
47.         return EXIT_FAILURE;
48.     }
49.     Mat_VarSetStructFieldByName(struct_array, "value", 0, value_var);
51.     // 添加第三个字段: data (2x3矩阵)
52.     double data[] = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0};
53.     size_t data_dims[2] = {2, 3};
54.     matvar_t *data_var = Mat_VarCreate(NULL, MAT_C_DOUBLE, MAT_T_DOUBLE, 2,
55.                                       data_dims, data, 0);
56.     if (data_var == NULL) {
57.         fprintf(stderr, "Error creating data variable\n");
58.         Mat_VarFree(struct_array);
59.         Mat_Close(matfp);
60.         return EXIT_FAILURE;
61.     }
62.     Mat_VarSetStructFieldByName(struct_array, "data", 0, data_var);
64.     // 将结构体写入文件
65.     if (Mat_VarWrite(matfp, struct_array, MAT_COMPRESSION_NONE) != 0) {
66.         fprintf(stderr, "Error writing variable to file\n");
67.     }
69.     // 清理资源
70.     Mat_VarFree(struct_array);
71.     Mat_Close(matfp);
73.     printf("MAT file with struct created successfully!\n");
74.     return EXIT_SUCCESS;
75. }

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编译说明

要编译此程序，你需要先安装MATIO库。在Linux体系上，可以利用以下命令安装：

1. sudo apt-get install libmatio-dev

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然后利用gcc编译：

1. gcc -o mat_struct_example mat_struct_example.c -lmatio

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程序说明

• 程序创建了一个名为"struct_example.mat"的MAT文件
  
• 文件中包含一个名为"my_struct"的布局体变量
  
• 布局体包含三个字段：
  
  
  
  • “name”: 字符串类型
    
  • “value”: 双精度标量
    
  • “data”: 2x3双精度矩阵
    
  
  

在MATLAB中验证

天生的.mat文件可以在MATLAB中加载并检查：

1. load('struct_example.mat');
2. disp(my_struct);
3. disp(my_struct.name);
4. disp(my_struct.value);
5. disp(my_struct.data);

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留意事项

• 确保在程序结束时开释所有分配的资源以制止内存泄漏
  
• 检查每个MATIO函数的返回值以确保操作成功
  
• 对于大型数据，思量利用MAT_COMPRESSION_ZLIB举行压缩
  
• 布局体可以嵌套，即布局体字段可以是另一个布局体
  

这个示例展示了MATIO库的根本用法，你可以根据需要扩展它来处置处罚更复杂的数据布局。

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