使用C/C++读写.mat文件的方法详解

2024-04-02 19:55

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一、创建工程并添加测试代码

创建工程就不说了，注意一下我使用的编译工具链是MinGW。测试代码参考的matlab官方的程序：读取用 C/C++ 编写的 MAT 文件 - MATLAB & Simulink - MathWorks 中国，对官方的代码进行了小小的调整。

将程序中的path替换为你的mat文件所在完整地址即可。

#include <cstdio>
#include "mat.h"
const char *path = "D:\\Codes\\MATLAB\\test.mat";
int diagnose(const char *file) {
    MATFile *pmat;
    const char **dir;
    const char *name;
    int ndir;
    int i;
    mxArray *pa;
    printf("Reading file %s...\n\n", file);
    
    pmat = matOpen(file, "r");
    if (pmat == NULL) {
        printf("Error opening file %s\n", file);
        return (1);
    }
    
    dir = (const char **) matGetDir(pmat, &ndir);
    if (dir == NULL) {
        printf("Error reading directory of file %s\n", file);
        return (1);
    } else {
        printf("Directory of %s:\n", file);
        for (i = 0; i < ndir; i++)
            printf("%s\n", dir[i]);
    }
    mxFree(dir);
    
    if (matClose(pmat) != 0) {
        printf("Error closing file %s\n", file);
        return (1);
    }
    pmat = matOpen(file, "r");
    if (pmat == NULL) {
        printf("Error reopening file %s\n", file);
        return (1);
    }
    
    printf("\nExamining the header for each variable:\n");
    for (i = 0; i < ndir; i++) {
        pa = matGetNextVariableInfo(pmat, &name);
        if (pa == NULL) {
            printf("Error reading in file %s\n", file);
            return (1);
        }
        
        printf("According to its header, array %s has %d dimensions\n",
               name, mxGetNumberOfDimensions(pa));
        if (mxIsFromGlobalWS(pa))
            printf("  and was a global variable when saved\n");
        else
            printf("  and was a local variable when saved\n");
        mxDestroyArray(pa);
    }
    
    if (matClose(pmat) != 0) {
        printf("Error closing file %s\n", file);
        return (1);
    }
    pmat = matOpen(file, "r");
    if (pmat == NULL) {
        printf("Error reopening file %s\n", file);
        return (1);
    }
    
    printf("\nReading in the actual array contents:\n");
    for (i = 0; i < ndir; i++) {
        pa = matGetNextVariable(pmat, &name);
        if (pa == NULL) {
            printf("Error reading in file %s\n", file);
            return (1);
        }
        
        printf("According to its contents, array %s has %d dimensions\n",
               name, mxGetNumberOfDimensions(pa));
        if (mxIsFromGlobalWS(pa))
            printf("  and was a global variable when saved\n");
        else
            printf("  and was a local variable when saved\n");
        mxDestroyArray(pa);
    }
    if (matClose(pmat) != 0) {
        printf("Error closing file %s\n", file);
        return (1);
    }
    printf("Done\n");
    return (0);
}
int main() {
    int result;
    result = diagnose(path);
    if (!result) {
        printf("SUCCESS!\n");
    } else {
        printf("FALURE!\n");
    }
    return 0;
}

二、修改CmakeLists文件

设置包含路径（相当于VS中的添加附加包含目录）：

set(INC_DIR1 E:\\MATLAB\\R2019b\\extern\\include)
set(INC_DIR2 E:\\MATLAB\\R2019b\\extern\\include\\win64)
# head file path，头文件目录
include_directories(${INC_DIR1}) # 指定头文件的搜索路径，相当于指定 gcc 的 - I 参数
include_directories(${INC_DIR2}) # 指定头文件的搜索路径，相当于指定 gcc 的 - I 参数

设置库目录（相当于VS中的添加附加库目录），以及需要包含的库（相当于VS中的添加附加依赖库）：

set(LINK_DIR E:\\MATLAB\\R2019b\\extern\\lib\\win64\\mingw64
link_directories(${LINK_DIR}) # 动态链接库或静态链接库的搜索路径，相当于 gcc 的 - L 参数
link_libraries(libmat libmx libmex libeng) # All targets link with the same set of libs

下面是我的CmakeLists文件的完整内容：

cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
# project name，指定项目的名称，一般和项目的文件夹名称对应
project(read_mat)
# 设置参数
set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
set(INC_DIR1 E:\\MATLAB\\R2019b\\extern\\include)
set(INC_DIR2 E:\\MATLAB\\R2019b\\extern\\include\\win64)
set(LINK_DIR E:\\MATLAB\\R2019b\\extern\\lib\\win64\\mingw64)
# head file path，头文件目录
include_directories(${INC_DIR1}) # 指定头文件的搜索路径，相当于指定 gcc 的 - I 参数
include_directories(${INC_DIR2}) # 指定头文件的搜索路径，相当于指定 gcc 的 - I 参数
link_directories(${LINK_DIR}) # 动态链接库或静态链接库的搜索路径，相当于 gcc 的 - L 参数
link_libraries(libmat libmx libmex libeng) # All targets link with the same set of libs
cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
add_executable(read_mat main.cpp)

三、添加环境变量

添加下面的环境变量，注意替换matlab安装地址。

E:\MATLAB\R2019b\bin\win64
E:\MATLAB\R2019b\extern\lib\win64\mingw64

记得添加完环境变量后重启一下电脑。

重启完成后，对于部分人来说到这里整个配置就完成了，就能够运行程序了。但是部分人比如说我自己，在运行的时候出现下面的错误：

Process finished with exit code -1073741515 (0xC0000135)

如果遇到这样的错误，请继续往下面看。

四、令人头秃的错误

对于上面的错误，我尝试了在网上搜索，可是没有找到解决的办法。然后我就使用VS配置了一遍，程序运行还是失败了，提示遇到了如下的错误：

无法定位程序输入点H5Rdereference于动态链接库libmat.dll上

出现这种问题的原因是dll动态库发生了冲突，我是因为添加了Anaconda的环境变量，在Anaconda中也有hdf5.dll文件，程序首先定位到了Anaconda的dll文件，而不是matlab的dll文件，解决冲突的办法就是将Anacomda的环境变量移动到matlab环境变量之后即可。

记得修改完环境变量之后重启一下电脑。

五、运行结果

解决完前面遇到的问题后，再次运行程序，可以看到成功了，程序输出结果如下：

Directory of D:\Codes\MATLAB\DP-TBD\matlab_code\test.mat:
matrix

Examining the header for each variable:
According to its header, array matrix has 2 dimensions
and was a local variable when saved

Reading in the actual array contents:
According to its contents, array matrix has 2 dimensions
and was a local variable when saved
Done
SUCCESS!

Process finished with exit code 0