c語言介面規範,c語言標準規範

本文目錄一覽：

• 1、C語言介面的定義與實現
• 2、SNMP GetNext介面規範
• 3、c語言如何實現mex函數
• 4、C語言介面是什麼意思？

C語言介面的定義與實現

一個模塊有兩部分組成：介面和實現。介面指明模塊要做什麼，它聲明了使用該模塊的代碼可用的標識符、類型和常式，實現指明模塊是如何完成其介面聲明的目標的，一個給定的模塊通常只有一個介面，但是可能會有許多種實現能夠提供介面所指定的功能。每個實現可能使用不同的演算法和數據結構，但是它們都必須符合介面所給出的使用說明。客戶調用程序是使用某個模塊的一段代碼，客戶調用程序導入介面，而實現導出介面。由於多個客戶調用程序是共享介面和實現的，因此使用實現的目標代碼避免了不必要的代碼重複，同時也有助於避免錯誤，因為介面和實現只需一次編寫和調試就可多次使用

實現

一個實現導出一個介面，它定義了必要的變數和函數以提供介面所規定的功能，在C語言中，一個實現是由一個或多個.c文件提供的，一個實現必須提供其導出的介面所指定的功能。實現應包含介面的.h文件，以保證它的定義和介面的聲明時一致的。

Arith_min和Arith_max返回其整型參數中的最小值和最大值：

int Arith_max(int x, int y) {

return x y ? x : y;

}

int Arith_min(int x, int y) {

return x y ? y : x;

}

Arith_div返回y除以x得到的商，Arith_mod返回相應的餘數。當x與y同號的時候，Arith_div(x,y)等價於x/y，Arith_mod(x,y)等價於x%y

當x與y的符號不同的時候，C的內嵌操作的返回值就取決於具體的實現：

eg.如果-13/5=2，-13%5=-3，如果-13/5=-3，-13%5=2

標準庫函數總是向零取整，因此div(-13,2)=-2，Arith_div和Arith_mod的語義同樣定義好了：它們總是趨近數軸的左側取整，因此Arith_div(-13,5）=-3，Arith_div(x,y)是不超過實數z的最大整數，其中z滿足z*y=x。

Arith_mod(x,y)被定義為x-y*Arith_div(x,y)。因此Arith_mod(-13,5)=-13-5*(-3)=2

函數Arith_ceiling和Arith_floor遵循類似的約定，Arith_ceiling(x,y)返回不小於實數商x/y的最小整數

Arith_floor(x,y)返回不超過實數商x/y的最大整數

完整實現代碼如下：

arith.c

抽象數據類型

抽象數據類型（abstract data type,ADT）是一個定義了數據類型以及基於該類型值提供的各種操作的介面

一個高級類型是抽象的，因為介面隱藏了它的表示細節，以免客戶調用程序依賴這些細節。下面是一個抽象數據類型（ADT）的規範化例子–堆棧，它定義了該類型以及五種操作：

stack.h

實現

包含相關頭文件：

#include stddef.h

#include “assert.h”

#include “mem.h”

#include “stack.h”

#define T Stack_T

Stack_T的內部是一個結構，該結構有個欄位指向一個棧內指針的鏈表以及一個這些指針的計數：

struct T {

int count;

struct elem {

void *x;

struct elem *link;

} *head;

};

Stack_new分配並初始化一個新的T：

T Stack_new(void) {

T stk;

NEW(stk);

stk-count = 0;

stk-head = NULL;

return stk;

}

其中NEW是一個另一個介面中的一個分配宏指令。NEW(p)將分配該結構的一個實例，並將其指針賦給p，因此Stack_new中使用它就可以分配一個新的Stack_T

當count=0時，Stack_empty返回1，否則返回0：

int Stack_empty(T stk) {

assert(stk);

return stk-count == 0;

}

assert(stk)實現了可檢查的運行期錯誤，它禁止空指針傳給Stack中的任何函數。

Stack_push和Stack_pop從stk-head所指向的鏈表的頭部添加或移出元素：

void Stack_push(T stk, void *x) {

struct elem *t;

assert(stk);

NEW(t);

t-x = x;

t-link = stk-head;

stk-head = t;

stk-count++;

}

void *Stack_pop(T stk) {

void *x;

struct elem *t;

assert(stk);

assert(stk-count 0);

t = stk-head;

stk-head = t-link;

stk-count–;

x = t-x;

FREE(t);

return x;

}

FREE是另一個介面中定義的釋放宏指令，它釋放指針參數所指向的空間，然後將參數設為空指針

void Stack_free(T *stk) {

struct elem *t, *u;

assert(stk *stk);

for (t = (*stk)-head; t; t = u) {

u = t-link;

FREE(t);

}

FREE(*stk);

}

完整實現代碼如下：

#include stddef.h

#include “assert.h”

#include “mem.h”

#include “stack.h”

#define T Stack_T

struct T {

int count;

struct elem {

void *x;

struct elem *link;

} *head;

};

T Stack_new(void) {

T stk;

NEW(stk);

stk-count = 0;

stk-head = NULL;

return stk;

}

int Stack_empty(T stk) {

assert(stk);

return stk-count == 0;

}

void Stack_push(T stk, void *x) {

struct elem *t;

assert(stk);

NEW(t);

t-x = x;

t-link = stk-head;

stk-head = t;

stk-count++;

}

void *Stack_pop(T stk) {

void *x;

struct elem *t;

assert(stk);

assert(stk-count 0);

t = stk-head;

stk-head = t-link;

stk-count–;

x = t-x;

FREE(t);

return x;

}

void Stack_free(T *stk) {

struct elem *t, *u;

assert(stk *stk);

for (t = (*stk)-head; t; t = u) {

u = t-link;

FREE(t);

}

FREE(*stk);

}

SNMP GetNext介面規範

關於snmp編程的資料其實很多。我建議你下載net-snmp開發包，看看裡面的代碼！他是用C語言編寫的，編譯後可以linux系統上測試。現成api是沒有，不過你可以在這個開發包找到很多有用的函數。你可以重點看一下asn.c（有關ber編碼文件）snmp_api.c(解析封裝snmp包的)。你把這些文件好好整理一下，就可以得到自己的api，這就是最好的列子。

我自己動手寫過snmp協議，實現get、getnext、set、snmptrap命令。代碼不會很長，只有幾千行。

如果有問題發郵件到wmz303@126.com進行交流

c語言如何實現mex函數

通過把耗時長的函數用c語言實現，並編譯成mex函數可以加快執行速度。Matlab本身是不帶c語言的編譯器的，所以要求你的機器上已經安裝有VC,BC或Watcom

C中的一種。如果你在安裝Matlab時已經設置過編譯器，那麼現在你應該就可以使用mex命令來編譯c語言的程序了。如果當時沒有選，就在Matlab里鍵入mex

-setup，下面只要根據提示一步步設置就可以了。需要注意的是，較低版本的在設置編譯器路徑時，只能使用路徑名稱的8字元形式。比如我用的VC裝在路徑C:\PROGRAM

FILES\DEVSTUDIO下，那在設置路徑時就要寫成：「C:\PROGRA~1」這樣設置完之後，mex就可以執行了。為了測試你的路徑設置正確與否，把下面的程序存為hello.c。

/*hello.c*/

#include

“mex.h”

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

mexPrintf(“hello,world!\n”);

}

假設你把hello.c放在了C:\TEST\下，在Matlab里用CD

C:\TEST\

將當前目錄改為C:\

TEST\（注意，僅將C:\TEST\加入搜索路徑是沒有用的）。現在敲：

mex

hello.c

如果一切順利，編譯應該在出現編譯器提示信息後正常退出。如果你已將C:\TEST\加

入了搜索路徑，現在鍵入hello，程序會在屏幕上打出一行：

hello,world!

看看C\TEST\目錄下，你會發現多了一個文件：HELLO.DLL。這樣，第一個mex函數就算完成了。分析hello.c，可以看到程序的結構是十分簡單的，整個程序由一個介面子過程

mexFunction構成。

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

前面提到過，Matlab的mex函數有一定的介面規範，就是指這

nlhs：輸出參數數目

plhs：指向輸出參數的指針

nrhs：輸入參數數目

例如，使用

[a,b]=test(c,d,e)

調用mex函數test時，傳給test的這四個參數分別是

2，plhs，3，prhs

其中：

prhs[0]=c

prhs[1]=d

prhs[2]=e

當函數返回時，將會把你放在plhs[0]，plhs[1]里的地址賦給a和b，達到返回數據的目的。

細心的你也許已經注意到，prhs[i]和plhs[i]都是指向類型mxArray類型數據的指針。

這個類型是在mex.h中定義的，事實上，在Matlab里大多數數據都是以這種類型存在。當然還有其他的數據類型，可以參考Apiguide.pdf里的介紹。

為了讓大家能更直觀地了解參數傳遞的過程，我們把hello.c改寫一下，使它能根據輸

入參數的變化給出不同的屏幕輸出：

//hello.c

2.0

#include

“mex.h”

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

int

i;

i=mxGetScalar(prhs[0]);

if(i==1)

mexPrintf(“hello,world!\n”);

else

mexPrintf(“大家好！\n”);

}

將這個程序編譯通過後，執行hello(1),屏幕上會打出：

hello,world!

而hello(0)將會得到：

大家好！

現在，程序hello已經可以根據輸入參數來給出相應的屏幕輸出。在這個程序里，除了用到了屏幕輸出函數mexPrintf（用法跟c里的printf函數幾乎完全一樣）外，還用到了一個函數：mxGetScalar，調用方式如下：

i=mxGetScalar(prhs[0]);

“Scalar”就是標量的意思。在Matlab里數據都是以數組的形式存在的，mxGetScalar的作用就是把通過prhs[0]傳遞進來的mxArray類型的指針指向的數據（標量）賦給C程序里的變數。這個變數本來應該是double類型的，通過強制類型轉換賦給了整形變數i。既然有標量，顯然還應該有矢量，否則矩陣就沒法傳了。看下面的程序：

//hello.c

2.1

#include

“mex.h”

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

int

*i;

i=mxGetPr(prhs[0]);

if(i[0]==1)

mexPrintf(“hello,world!\n”);

else

mexPrintf(“大家好！\n”);

}

這樣，就通過mxGetPr函數從指向mxArray類型數據的prhs[0]獲得了指向double類型的指針。

但是，還有個問題，如果輸入的不是單個的數據，而是向量或矩陣，那該怎麼處理呢

？通過mxGetPr只能得到指向這個矩陣的指針，如果我們不知道這個矩陣的確切大小，就

沒法對它進行計算。

為了解決這個問題，Matlab提供了兩個函數mxGetM和mxGetN來獲得傳進來參數的行數

和列數。下面常式的功能很簡單，就是獲得輸入的矩陣，把它在屏幕上顯示出來：

//show.c

1.0

#include

“mex.h”

#include

“mex.h”

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

double

*data;

int

M,N;

int

i,j;

data=mxGetPr(prhs[0]);

//獲得指向矩陣的指針

M=mxGetM(prhs[0]);

//獲得矩陣的行數

N=mxGetN(prhs[0]);

//獲得矩陣的列數

for(i=0;iM;i++)

{

for(j=0;jN;j++)

mexPrintf(“%4.3f

“,data[j*M+i]);

mexPrintf(“\n”);

}

}

編譯完成後，用下面的命令測試一下：

a=1:10;

b=[a;a+1];

show(a)

show(b)

需要注意的是，在Matlab里，矩陣第一行是從1開始的，而在C語言中，第一行的序數為零，Matlab里的矩陣元素b(i,j)在傳遞到C中的一維數組大data後對應於data[j*M+i]

。

輸入數據是在函數調用之前已經在Matlab里申請了內存的，由於mex函數與Matlab共用同一個地址空間，因而在prhs[]里傳遞指針就可以達到參數傳遞的目的。但是，輸出參數卻需要在mex函數內申請到內存空間，才能將指針放在plhs[]中傳遞出去。由於返回指針類型必須是mxArray，所以Matlab專門提供了一個函數：mxCreateDoubleMatrix來實現內存的申請，函數原型如下：

mxArray

*mxCreateDoubleMatrix(int

m,

int

n,

mxComplexity

ComplexFlag)

m：待申請矩陣的行數

n：待申請矩陣的列數

為矩陣申請內存後，得到的是mxArray類型的指針，就可以放在plhs[]里傳遞迴去了。但是對這個新矩陣的處理，卻要在函數內完成，這時就需要用到前面介紹的mxGetPr。使用

mxGetPr獲得指向這個矩陣中數據區的指針（double類型）後，就可以對這個矩陣進行各種操作和運算了。下面的程序是在上面的show.c的基礎上稍作改變得到的，功能是將輸

//reverse.c

1.0

#include

“mex.h”

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

double

*inData;

double

*outData;

int

M,N;

int

i,j;

inData=mxGetPr(prhs[0]);

M=mxGetM(prhs[0]);

N=mxGetN(prhs[0]);

plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);

outData=mxGetPr(plhs[0]);

for(i=0;iM;i++)

for(j=0;jN;j++)

outData[j*M+i]=inData[(N-1-j)*M+i];

}

當然，Matlab里使用到的並不是只有double類型這一種矩陣，還有字元串類型、稀疏矩陣、結構類型矩陣等等，並提供了相應的處理函數。本文用到編製mex程序中最經常遇到的一些函數，其餘的詳細情況清參考Apiref.pdf。

通過前面兩部分的介紹，大家對參數的輸入和輸出方法應該有了基本的了解。具備了這些知識，就能夠滿足一般的編程需要了。但這些程序還有些小的缺陷，以前面介紹的re由於前面的常式中沒有對輸入、輸出參數的數目及類型進行檢查，導致程序的容錯性很差，以下程序則容錯性較好

#include

“mex.h”

void

mexFunction(int

nlhs,

mxArray

*plhs[],

int

nrhs,

const

mxArray

*prhs[])

{

double

*inData;

double

*outData;

int

M,N;

//異常處理

//異常處理

if(nrhs!=1)

mexErrMsgTxt(“USAGE:

b=reverse(a)\n”);

if(!mxIsDouble(prhs[0]))

mexErrMsgTxt(“the

Input

Matrix

must

be

double!\n”);

inData=mxGetPr(prhs[0]);

M=mxGetM(prhs[0]);

N=mxGetN(prhs[0]);

plhs[0]=mxCreateDoubleMatrix(M,N,mxREAL);

outData=mxGetPr(plhs[0]);

for(i=0;iM;i++)

for(j=0;jN;j++)

outData[j*M+i]=inData[(N-1-j)*M+i];

}

在上面的異常處理中，使用了兩個新的函數：mexErrMsgTxt和mxIsDouble。MexErrMsgTxt在給出出錯提示的同時退出當前程序的運行。MxIsDouble則用於判斷mxArray中的數據是否double類型。當然Matlab還提供了許多用於判斷其他數據類型的函數，這裡不加詳述。

需要說明的是，Matlab提供的API中，函數前綴有mex-和mx-兩種。帶mx-前綴的大多是對mxArray數據進行操作的函數，如mxIsDouble,mxCreateDoubleMatrix等等。而帶mx前綴的則大多是與Matlab環境進行交互的函數，如mexPrintf，mxErrMsgTxt等等。了解了這一點，對在Apiref.pdf中查找所需的函數很有幫助。

至此為止，使用C編寫mex函數的基本過程已經介紹完了。

C語言介面是什麼意思？

是指同一計算機不同功能層之間的通信規則稱為介面。

java介面作用：

1、利於代碼的規範。這樣做的目的一方面是為了給開發人員一個清晰的指示，告訴他們哪些業務需要實現；同時也能防止由於開發人員隨意命名而導致的命名不清晰和代碼混亂，影響開發效率。

2、有利於對代碼進行維護。可以一開始定義一個介面，把功能菜單放在介面里，然後定義類時實現這個介面，以後要換的話只不過是引用另一個類而已，這樣就達到維護、拓展的方便性。

3、保證代碼的安全和嚴密。一個好的程序一定符合高內聚低耦合的特徵，能夠讓系統的功能較好地實現，而不涉及任何具體的實現細節。這樣就比較安全、嚴密一些，這一思想一般在軟體開發中較為常見。