使用动态内存分配进行原子仿真

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此示例显示了如何生成用于MATLAB®算法的代码，该算法运行弹跳“原子”的模拟，并在许多迭代后返回结果。算法接受的原子数没有上限，因此此示例利用动态内存分配。

先决条件

这个例子没有先决条件。

有关`run_atoms.`功能

这run_atoms.m.功能运行弹跳原子的模拟（也施加重力和能量损失）。

帮助run_atoms.

原子= run_atoms（原子，n）原子= run_atoms（原子，n，迭代），其中'原子'原子的初始和最终状态（可以为空）'n'是模拟的原子数。'Iter'是模拟的迭代次数（如果省略它默认为3000次迭代。）

设置代码生成选项

创建代码生成配置对象

cfg = coder.config;％启用可变大小矩阵的动态内存分配。cfg.dynamicmemoryallocation =.'AllvariablesizeAray';

设置示例输入

创建模板结构'原子'以提供具有有关输入参数类型的必要信息的编译器。原子是具有四个字段（x，y，Vx，Vy）的结构，指定笛卡尔坐标的位置和速度。

atom = struct（'X'，0，'是'，0，'vx'，0，'vy'，0）;

生成MEX功能进行测试

使用命令Codegen.以下论点：

-args {coder.typeof（atom，[1 inf]），0,0}表示第一个参数是原子的行矢量，其中列数可能是无限的。第二个和第三个参数是标量级双值。

-config cfg.启用动态内存分配，由Workspace变量定义CFG.

Codegen.run_atoms.-  args.{coder.typeof（atom，[1 inf]），0,0}-Config.CFG.-Orun_atoms_mex.

代码成功。

运行mex函数

MEX函数在给定空的原子列表中，在大约1000个迭代步骤中模拟10000原子。返回值是仿真完成后所有原子的状态。

原子= Repmat（原子，1,0）;Atoms = run_atoms_mex（原子，10000,1000）

迭代：50次迭代：100次迭代：150次迭代：200次迭代：250次迭代：300次迭代：350迭代：400次迭代：45次迭代：55次迭代：550迭代：600次迭代：700迭代：75次迭代：800迭代：800迭代：800迭代：800迭代：800迭代：800迭代：850迭代：900次迭代：950迭代：1000完成迭代：1000

原子=1×10000结构数组与字段：x y vx vy

再次运行mex函数

使用另外500个迭代步骤继续模拟

原子= run_atoms_mex（原子，10000,500）

迭代：50次迭代：100次迭代：150次迭代：200次迭代：250迭代：300次迭代：350迭代：400迭代：450迭代：500完成迭代：500

原子=1×10000结构数组与字段：x y vx vy

生成独立的C代码库

要生成C库，请为库创建标准配置对象：

cfg = coder.config（'lib'）;

启用动态内存分配

cfg.dynamicmemoryallocation =.'AllvariablesizeAray';

在MATLAB中，默认数据类型是双倍的。但是，整数通常用于C代码，所以通过INT32.Integer示例值以表示原子数和迭代的数量。

Codegen.run_atoms.-  args.{coder.typeof（原子，[1 inf]），Int32（0），Int32（0）}-Config.CFG.

代码成功。

检查生成的代码

创建库时，代码在文件夹中生成codegen / lib / run_atom /。此文件夹中的代码是自包含的。与编译的C代码接口，只需要生成的标题文件和库文件。

谜语Codegen / lib / run_atoms

。RTATGNAN.h run_atoms_emxapi.h.trgetnan.o run_atoms_emxapi.o .gitignore rt_nonfinite.c rt_atoms_emxutil.c _clang格式rt_nonfinite.h run_atoms_emxutil.h buildinfo.matttr_nonfinite.o run_atoms_emxutil.o codefo.matttrw_proj.tmw run_atoms_initialize.codeDescriptor。dmr rtwtypes.h run_atoms_initialize.h compileInfo.mat run_atoms.a run_atoms_initialize.o defines.txt run_atoms.c run_atoms_rtw.mk examples run_atoms.h run_atoms_terminate.c interface run_atoms.o run_atoms_terminate.h rtGetInf.c run_atoms_data.c run_atoms_terminate.o rtGetInf.h run_atoms_data.h run_atoms_types.h rtGetInf.o run_atoms_data.o rtGetNaN.c run_atoms_emxAPI.c

写一个C主要功能

通常，主要函数是执行渲染或其他处理的平台相关代码。在此示例中，纯ANSI-C功能会产生文件run_atoms_state.m.哪个（运行时）包含原子仿真的最终状态。

类型run_atoms_main.c.

/ *包括标准C库* / #include  / *接口到我们编译的主要功能。* / #include“codegen / exe / run_atoms / run_atoms.h”/ * emx数据结构的接口。* / #include“codegen / exe / run_atoms / run_atoms_emxapi.h”int main（int argc，char ** argv）{file * fid;INT I;emxarray_atom *原子;/ *未使用* /（空白）ARGC的主要论点;（空虚）argv;/ *最初创建一个空行向量的原子（1行，0列）* /原子= emxcreate_atom（1,0）;/ *调用函数以在1000次迭代步骤中模拟10000原子* / run_atoms（原子，10000,000）;/ *再次调用函数以进行另外500次迭代步骤* / run_atoms（原子，10000,500）; /* Print the result to a file */ fid = fopen("atoms_state.txt", "w"); for (i = 0; i < atoms->size[1]; i++) { fprintf(fid, "%f %f %f %f\n", atoms->data[i].x, atoms->data[i].y, atoms->data[i].vx, atoms->data[i].vy); } /* Close the file */ fclose(fid); /* Free memory */ emxDestroyArray_Atom(atoms); return(0); }

为可执行文件创建配置对象

cfg = coder.config（'EXE文件'）;cfg.dynamicmemoryallocation =.'AllvariablesizeAray';

生成独立的可执行文件

您必须通过功能（run_atoms.m.）以及自定义C代码（run_atoms_main.c.）这Codegen.命令自动生成来自MATLAB代码的C代码，然后调用C编译器与自定义C代码一起捆绑此生成的代码（run_atoms_main.c.）。

Codegen.run_atoms.run_atoms_main.c.-  args.{coder.typeof（原子，[1 inf]），Int32（0），Int32（0）}-Config.CFG.

代码成功。

运行可执行文件

仿真完成后，这会产生该文件atoms_state.txt.。TXT文件是10000x4矩阵，其中每行是表示整个系统当前状态的原子（x，y，vx，vy）的位置和速度。

系统（['。'filesep.'run_atoms']）;

获取状态

运行可执行文件atoms_state.txt.。现在，从已保存的矩阵重新创建结构数组：

加载atoms_state.txt.-ascii.清除原子为了i = 1：大小（atoms_state，1）原子（1，i）.x = atoms_state（i，1）;原子（1，i）.y = atoms_state（i，2）;原子（1，i）.vx = atoms_state（i，3）;原子（1，i）.vy = atoms_state（i，4）;结尾