在多個 c mex s-functions 之間共享數據

Question

我正在實施幾個 c s 函數。 它們必須依賴於相同的指針和變量，而不依賴於當前的 s-function。

基本上，我想在一個“設置”s 函數（在 mdlInitialize 內部）中實例化所有變量和指針，然后能夠在其 mdlOutputs 函數中的不同 s 函數中使用這些變量和指針。 每個 s 函數都將用 c 編寫。

我在 mathworks 幫助中找不到任何有用的提示。 你有什么主意嗎？ 謝謝。

Answer 1

有幾種方法可以做到這一點，盡管它們都不是最好的方法。

一種方法是在 dll 中定義所有內容，並讓每個 S-Function 加載它。 這在如何在 C S-Functions 之間共享 C 結構體的問題中進行了概述。 .

另一種（也是我的首選）方法是創建一個自定義數據類型，它是一個包含所有共享數據的 C 結構，並將其作為模型中 S-Function 之間的信號傳遞。 這在文檔Configure Custom Data Types 的Using Opaque Data Types in C S-Functions部分中進行了概述。

該文檔顯示了需要在創建自定義結構的 S-Function 中完成的各種（相對簡單）的事情。 在此 S-Functions MdlOutputs方法中，自定義結構將僅以通常的方式成為塊的輸出。 例如，如果包含您的數據的自定義結構被定義為，

typedef struct{
    real_T sig0;
    real_T sig1;
}myStruct;

然后在mdlInitializeSizes您需要類似的東西，

myStruct tmp;

/* Register the user-defined data types */
id = ssRegisterDataType(S, "customDataType");
if(id == INVALID_DTYPE_ID) return;

/* Set the size of the user-defined data type */
status = ssSetDataTypeSize(S, id, sizeof(tmp));
if(status == 0) return;

/* Set the zero representation */
tmp.sig0 = 0;
tmp.sig1 = 0;
status = ssSetDataTypeZero(S, id, &tmp);

並將其作為信號輸出，在mdlOutputs方法中，您將有類似的東西

myStruct *pY0 = (myStruct *)ssGetOutputPortSignal(S, 0);

pY0[0].sig0 = 'value of this param';
pY0[0].sig1 = 'value of this param';

然后在需要使用此信號的任何 S-Function 的mdlInitializeSizes中

DTypeId  id;
id = ssRegisterDataType(S, "customDataType");
if(id == INVALID_DTYPE_ID) return;

然后通過使用，您可以訪問任何其他方法中的自定義結構，

myStruct **uPtrs = (myStruct **) ssGetInputPortSignalPtrs(S,0);

然后以通常的方式訪問結構的元素，

firstVar = uPtrs[0]->sig0;
secondVar = uPtrs[0]->sig1;

這種方法的主要缺點是模型不能用於代碼生成（使用 Simulink Coder）。

Answer 2

在生成的代碼中在 S-Function 之間共享數據的最簡單方法就是通過全局變量傳遞數據，以防您的 S-Function 是非內聯的。

因為已經定義的變量出現錯誤，所以我想您是在目標平台中編譯生成的代碼。 在這種情況下，它是由重復定義引起的——全局變量必須僅在“設置”S-Function 中定義，並在所有其他 S-Function 中用extern關鍵字聲明（這只是目標中的普通 C） .

在 Simulink 環境下用 mex 編譯 S-Function 時，不能靜態鏈接到其他 S-Function。 雖然可以將多個 S-Function 與同一個外部 C 源文件鏈接起來，但在 Simulink 中，可能會獲得為每個 S-Function 獨立創建的相同數據的多個實例。 因為 S-Function 在 Simulink 環境中獨立編譯和鏈接，所以在每個 S-Function 中定義公共全局變量沒有意義——您不能 extern 它們，因為它們不會為鏈接器定義（由 mex 調用）。

在目標上鏈接全局變量的明顯缺點是您不能使用 Simulink 環境來調試依賴於共享數據的功能。 但是如果它不是主要功能（例如一些補充日志），它可以有條件地包含在 S-Function 中的 RT 標志中，只出現在生成的代碼中，允許驗證 Simulink 中的主要功能。