使用 GCC (MinGW) 作为 MATLAB 的 MEX 编译器

Question

我得到了一个在 MATLAB R2011a 上运行的项目。由于那里有几个 .c 文件 - 我需要将 GCC 设置为该项目的 MEX 编译器。但是，我似乎找不到任何关于如何设置它的解释。我尝试了一个名为 gnumex 的脚本程序 - 但它失败了（可能是为旧版本的 MATLAB 设置的）。

知道如何设置吗？

Answer 1

为什么不调整目录中的 mexopts.bat 文件？这样你就可以透明地使用“mex”命令来编译任何东西，就像在 MATLAB 中一样，就像它是由 MATLAB 使用 mex -setup 配置的一样。我很惊讶以前没有人这样做过。

以下文件适用于 x64 版本的 Matlab 和 Mingw。我正在使用TDM Mingw64 发行版，它安装在p:\mingw64-tdm 中。我在p:\matlab\R2012a 中安装了 Matlab - 相应地编辑它们。

这是我正在使用的 mexopts.bat 文件，复制粘贴到%USERPROFILE%\AppData\Roaming\MathWorks\MATLAB\R2012a\mexopts.bat：

@echo off

set MINGWPATH=p:\mingw64-tdm
set PATH=%MINGWPATH%\bin;%PATH%

set COMPILER=gcc
set COMPFLAGS=-c -m64 -I"%MATLAB%\extern\include" -DMATLAB_MEX_FILE -Wall -std=c99
set OPTIMFLAGS=-O3 -DNDEBUG
set DEBUGFLAGS=-g
set NAME_OBJECT=-o

set LINKER=gcc
set LINKFLAGS=-shared -L"%MATLAB%\bin\win64" -L"%MATLAB%\extern\lib\win64\microsoft" -lmex -lmx -leng -lmat -lmwlapack -lmwblas
set NAME_OUTPUT=-o "%OUTDIR%%MEX_NAME%%MEX_EXT%"

然后你可以在 Matlab 中尝试这样做：

mex -v p:\matlab\R2012a\extern\examples\mex\yprime.c
which yprime

应该产生b:\code\m\yprime.mexw64（或任何当前文件夹）。那么如果你这样做：

yprime(1,1:4)

你应该看到：

ans =
    2.0000    8.9685    4.0000   -1.0947

这意味着你在做生意。祝你好运！

2014 年 10 月编辑：我现在使用改进的 mexopts.bat 文件，使用不同的 MinGW64（生成的二进制代码比 TDM 稍快）。有关详细信息和下载，请参阅my homepage。

Answer 2

在Matlab 2011b中，直接在mingw64或cygwin环境下编译链接即可。

MINGWPATH=c:/MinGW64
CYGPATH=c:/cygwin

MATLABROOT=c:/Progra~1/MATLAB/R2011b
CC=$(MINGWPATH)/bin/x86_64-w64-mingw32-gcc 
CFLAG= -Wall -m64 -O3 -I$(MATLABROOT)/extern/include $(SRC) $(LIBS) -o $(EXE)
MEXFLAG=-m64 -shared -DMATLAB_MEX_FILE -I$(MATLABROOT)/extern/include -Wl,--export-all-symbols $(LIBS) $(MEXSRC) -o $(MEXTGT).mexw64

LIBS= -L$(MATLABROOT)/bin/win64 -L$(MATLABROOT)/extern/lib/win64/microsoft -lmex -lmx -lmwlapack -lmwblas -leng
EXE=../bin/engwindemo.exe
MEXTGT=
SRC=engwindemo.c
MEXSRC=
all:$(EXE)

$(EXE):  $(SRC)
    $(CC) $(CFLAG) -ladvapi32 -luser32 -lgdi32 -lkernel32 -lmingwex -o $(EXE)
    @rm -f *.o*

$(MEXTGT):  $(MEXSRC)
    $(CC) $(MEXFLAG) -ladvapi32 -luser32 -lgdi32 -lkernel32 -lmingwex 
    @rm -f *.o*

把这个makefile放在源代码目录和make。无需 dll 文件转换。

Answer 3

从 MATLAB R2015b 开始，正式支持 MinGW！

它现在位于list of supported compilers 的顶部。

请参阅here for the official instructions 下载 MinGW（他们推荐 TDB-GCC）。

有several limitations and caveats listed（例如，不要链接到用其他编译器编译的库，你必须在 MEX 文件中捕获你的异常等）。

以下是我制作 XML 文件以执行相同操作的旧方法。

---

多年过去了，MATLAB（自 R2014a 起）已迁移到基于 XML 的新系统来配置 MEX 文件。 MATLAB 目前仍暂时支持旧的 .bat 文件，但它会 bother you about it。另一个变化是不同的 C 和 C++ 配置（稍后会详细介绍）。

保持不变的是，您只需要下载并提取 MinGW 发行版并将 MATLAB 指向它。 仍然不需要 MSYS、cygwin 或 gnumex。唯一棘手的部分是将 MATLAB 指向它，但这里有一个解决方案。

短版

• 下载并提取 MinGW 发行版。选择一个，例如 MinGW-w64（64 位）或 TDM-GCC（32 位和 64 位选项）。
• 自定义 XML 配置文件，使用 this one 作为模板（详细信息在下面的长版本中）。
• 设置MINGWROOT环境变量。
• 运行mex -setup:[xmlfile] [C|C++]。

加长版

对于 MinGW-w64，我做了以下设置：

1. 获取latest revision for w64 from Sourceforge（或使用the installer 选择您想要的工具链，根据您的需要选择pthread 或Win32 线程版本）。
2. 解压它，这样你就有了一个编译器的路径，比如C:\mingw-w64\x86_64-4.9.2-release-posix-seh-rt_v3-rev1\bin\x86_64-w64-mingw32-g++.exe。 如果您打算在 MATLAB 中使用mex 命令进行编译，则不需要 MSYS、cygwin 或任何其他环境。检查您的 PATH 环境变量以确保您的路径上没有多个编译器 (g++)，最好没有。使用新的命令提示符进行验证。
3. 使用自定义 XML 配置文件进行设置。在我的 GitHub 存储库中，我以两种文件类型发布了 MinGW-w64 的 C++ 配置：mex_C++_mingw-w64.xml 和旧版mingw_mexopts.bat。从它作为模板开始，（可选）使用您下载和提取的 MinGW 发行版的描述性名称和版本编辑 XML 文件。
4. 设置（或创建）MINGWROOT 环境变量。这就是允许mex 命令定位编译器的原因。您可以在 MATLAB 中使用setenv 执行此操作（并且每次MATLAB 都以userpath 中的startup.m 脚本开始），或者仅使用Windows properties dialog 或本机Windows 7 @987654334 执行一次@。

5. 运行mex -setup:C:\actual\configFilePath.xml C++。例如，使用 .xml 文件设置 C++ MEX 文件编译：

   setenv('MINGWROOT','H:\mingw-w64\x86_64-4.9.2-release-posix-seh-rt_v3-rev1')
   mex -setup:H:\building\GitHub\MATLAB\MinGW\mex_C++_mingw-w64.xml C++
   

   输出应如下所示：

   MEX 配置为使用 'MinGW-w64 GCC 4.9.2 posixthreads seh' 进行 C++ 语言编译。

如果需要，以类似的方式设置 C 编译器，使用新的 XML 配置文件指定 C 语言，C 编译器前端（例如“x86_64-w64-mingw32-gcc.exe”，它不会自动链接C++标准库），根据需要调整链接库，编译器标志（例如将-std=c++11更改为-std=c99）等

---

关于运行时库的静态与动态链接的注意事项

使用 MinGW-w64 创建的 MEX 文件等库可能依赖于一些 DLL（在运行时）：LIBGCC_S_SEH-1.DLL（用于 seh 异常分布）和 LIBSTDC++-6.DLL，可能还有 libwinpthread- 1.dll 如果您选择 pthreads 分发而不是 Win32 线程。如果您不想复制这些文件，您可以通过添加以下开关将运行时库静态链接到您的 MEX 文件中：

-static-libgcc -static-libstdc++

XML 模板中有关于此的注释。有关 libpthread-1.dll 的信息，请参阅 here。

使用 TDM-GCC，the opposite is true：运行时（包括 pthread）是自动静态链接的。要动态链接，这将需要 DLL 但会减小 MEX 文件大小，您需要：

-shared-libgcc -shared-libstdc++

Answer 4

编辑：MinGW 似乎有更好的方法；查看我的其他答案。

如果您安装了Matlab，则可以从命令行使用gcc 编译.mex 文件。有人可能会说第一次有点乏味。

首先要做的事情-您使用什么Matlab？如果它是 64 位的，MinGW 将无济于事，因为它是 32 位的。因此，我将展示如何改用MinGW-w64。了解如何使用 32 位 MinGW 执行此操作应该很简单。

1. 将C:\MinGW-64\bin\ 添加到您的路径中。你不会后悔的:)

2. 使用gcc 编译您的.c 文件：

   x86_64-w64-mingw32-c++ -m64 -shared -I"C:\Program Files\MATLAB\R2010b\extern\include" -o bla.mexw64 -DMATLAB_MEX_FILE -Wl,--export-all-symbols *.cpp
   

3. 这会导致一堆链接器错误，比如

   undefined reference to `mexErrMsgTxt'
   

   要解决这个问题，您必须创建一个与libmex.dll、libmx.dll、libmat.dll 和libeng.dll 连接的导入库（您可能还有其他的，但这些是主要的）

4. 列出你缺少的函数，然后猜猜它们来自什么dll。提示：mexErrMsgTxt 来自libmex.dll，因为它以“mex”开头...

5. 对于您需要导出的每个 dll，创建一个包含

   的 .def 文件

   EXPORTS
   ... relevant function names go here, such as mexErrMsgTxt, matOpen, etc.
   

6. 执行以下命令，创建导入库：

   x86_64-w64-mingw32-dlltool -d libmx.def --dllname libmx.dll -l libmx.a
   

   （其余的 .def 文件相同）

7. 现在你可以开始了！

   x86_64-w64-mingw32-c++ -m64 -shared -I"C:\..." -DMATLAB_MEX_FILE -o bla.mexw64 -Wl,--export-all-symbols *.cpp libmex.a libmx.a libmat.a libeng.a
   

可以做得更好的事情 - 而不是--export-all-symbol，只导出mexFunction（需要创建另一个.def文件，或者在void mexFunction(...)之前添加“__declspec(dllexport)”）。

Answer 5

MinGW 能够direct-linking a DLL；也就是说，它会在链接时动态创建一种导入库。

这意味着编译可以一步完成：

x86_64-w64-mingw32-c++ -m64 -shared -I"%MATLAB%/extern/include" -DMATLAB_MEX_FILE -o bla.mexw64 -Wl,--export-all-symbols *.cpp -L"%MATLAB%/bin/win64" -lmex -lmx -leng -lmat

Answer 6

Matlab 使用 MEX 文件链接到外部代码（C++、Fortran、Java 等）。 (http://gnumex.sourceforge.net/)

设置编译器：

1. 从http://tdm-gcc.tdragon.net/download 安装 TDM-GCC（C++ 编译器"C:\MinGW32\bin;"）
2. 从 (http://ptolemy.eecs.berkeley.edu/ptolemyII/ptII4.0/cygwin.htm) 安装 Cygwin（工具包在 Windows 平台上提供 Unix 工具）。
   下载安装cygwingDevel.exe
3. 通过 (https://sourceforge.net/projects/gnumex) 获取 gnumex 存档并将 gnumex 提取到 ($MATLABHOME\gnumex)。
   例如，$MATLABHOME 在哪里 (C:\Program Files\MATLAB\R2010a)
4. 将此目录（$MATLABHOME\gnumex）添加到 Matlab 路径（File->Set Path 在 Matlab 中）。
   注意：以管理员权限运行 Matlab。

5. 在 Matlab 中，在提示符处键入 gnumex。填写适当的路径，例如;

   MinGW_Root = C:\MinGW32, Cygwin_Root=C:\cygwin

6. 执行“File->Save Config”，然后单击“Make Options file”。退出 gnumex 配置窗口。

测试：

将 mexopts.bat (%AppData%\MathWorks\MATLAB\R2010a\mexopts.bat) 复制到此测试的工作目录 (%UserProfile%\Documents\MATLAB)。

1. 在matlab中，在提示符下执行以下命令；

   mex -f mexopts.bat "C:\Program Files\MATLAB\R2010a\extern\examples\mex\yprime.c"

2. 当您输入时，您会得到 (%UserProfile%\Documents\MATLAB\yprime.mexw32)；

   哪个yprime

3. 在 Matlab 提示符下键入 >> yprime(1,1:4) 运行它，看看是否得到 2.0000 8.9685 4.0000 -1.0947。

4. 现在只需将 mexopts.bat 复制到 $MATLABHOME\bin，它应该可以在任何地方工作。

Linux 平台上的 Matlab：

1. 在 Linux 提示符下，安装以下内容；

   sudo apt-get install gcc g++ gfortran

2. 在 Matlab 中，在提示符下执行以下命令；

   mex 设置

3. 可用于 mex 的选项文件是：**1**: /usr/local/MATLAB/R2012b/bin/mexopts.sh：选择选项 1。要测试是否正常工作，请在 Matlab 提示符下执行以下命令；

   mex "/usr/local/MATLAB/R2012b/extern/examples/mex/yprime.c"

   yprime(1,1:4)

如果您收到警告；

Warning: You are using gcc version "4.6.3-1ubuntu5)".  The version
         currently supported with MEX is "4.4.6".
         For a list of currently supported compilers see: 
         http://www.mathworks.com/support/compilers/current_release/

在 Linux 提示符下：

1. sudo apt-get install gcc-4.4 g++-4.4 gfortran-4.4
2. sudo gedit /usr/local/MATLAB/R2012b/bin/mexopts.sh
3. 在CC = 'gcc'、CXX = 'g++' 和FC = 'gfortran' 的所有实例中将'gcc' 更改为'gcc-4.4'、'g++' 为'g++-4.4'、'gfortran' 为'gfortran-4.4'。
4. 保存文件并退出。

Answer 7

这是this answer 的详细介绍。因此，所有的功劳都应该归于that answer。

1 安装 MinGW-w64：

1.1 下载此 MinGW64-w64 版本及其更新：

(http://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/Toolchains%20targetting%20Win64/Personal%20Builds/sezero_4.5_20111101/mingw-w64-bin_x86_64-mingw_20111101_sezero.zip/download)

(http://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/Toolchains%20targetting%20Win64/Personal%20Builds/sezero_4.5_20111101/sezero_20111101-w64-update-rev.5747.zip/download)

(http://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/Toolchains%20targetting%20Win64/Personal%20Builds/sezero_4.5_20111101/README-mingw-w64-20111101_sezero.txt/download)

1.2 安装（解压）下载的档案：

1.2.1 解压构建文件并将生成的mingw64\文件夹移动到c:\中

1.2.2 解压并复制（覆盖）c:\mingw64上的更新文件

1.3 将C:\mingw64\bin添加到Path变量中：

set PATH=C:\mingw64\bin;%PATH%

2 在命令行（在 Matlab 环境之外），编译您的 *.c 文件：例如，CCODEFILE.c（假设 Matlab 2012b 安装在 C:\Program Files\MATLAB\R2012b\ 文件夹中）：

"c:\mingw64\bin\x86_64-w64-mingw32-g++.exe" -m64 -shared -I"C:/Program Files/MATLAB/R2012b/extern/include" -DMATLAB_MEX_FILE -o CCODEFILE.mexw64 -Wl,--export-all-symbols CCODEFILE.c -L"C:/Program Files/MATLAB/R2012b/bin/win64" -lmex -lmx -leng -lmat

3 然后，任何 Matlab 代码在调用CCODEFILE 函数时都应该可以正常工作。

Answer 8

如果您无法使用 Matlab2016b on Windows 的插件工具栏安装 Mingw-w64，您可以使用此解决方法。请记住，您需要根据安装路径更改路径。

1. Mingw-w64 官方网站将您重定向到Win-builds 项目，该项目是一组开源开发工具的包管理器。所以，首先你需要安装 Win-builds。
2. 在安装 Win-build 时，请确保您输入的是 path that does not contain any spaces，例如C:\Win-builds。
3. 安装 Win-builds 后，只需点击 Process 按钮即可安装 Mingw-w64 所在的所有软件包。
4. 现在您已经安装了 Mingw-w64，您需要定义 MW_MINGW64_LOC 环境变量 Matlab uses it to detect Mingw-w64。
5. 要定义环境变量，请执行以下步骤：

   控制面板\系统\高级系统设置\高级\环境变量\ $YOUR_USER_NAME的用户变量\新建

6. 输入Variable name = MW_MINGW64_LOC 和Variable value = C:\Win-builds。请注意，Win-builds 将所有可执行文件放在C:\Win-builds\bin 中，通过定义此变量，Matlab 将自动扫描路径的bin 文件夹以查找gcc.exe。
7. 现在您已经安装了 Mingw-w64 并定义了 MW_MINGW64_LOC 环境变量，现在是构建和测试 yprime example 的时候了。所以启动 Matlab 并输入以下命令（不要忘记相应地修改路径）：

   mex -v 'C:\Program Files\MATLAB\R2016b\extern\examples\mex\yprime.c'

8. 成功安装将显示以下消息：

   MEX 成功完成。

9. 最后，您可以输入yprime(1,1:4) 来测试您的安装。答案是：

   ans = 2.0000 8.9685 4.0000 -1.0947

Answer 9

为什么有这么多步骤？如果您有 Matlab 2016 或更高版本，请执行以下操作：

1. 下载mingw 并安装到没有空格的文件夹中（即不要安装到“程序文件”中）
2. 添加指向安装文件夹的MW_MINGW64_LOC 环境变量（与您在安装程序中键入的内容完全相同）
3. 重启电脑
4. 打开 MATLAB 并在控制台中输入 mex -setup。它应该说“配置为使用 MinGW”
5. 运行/编译您的 MATLAB 程序

我已经在一台新的 Windows 10 PC 上测试了这些，并且可以正常工作！

Answer 10

这个在 Windows 8 下的 Matlab 2012b 上工作：

https://github.com/DynareTeam/dynare/blob/master/windows/mexopts-win64.bat

修改 cgwin 目录或使用 mingw 目录替换它。如果您切换到 64 位版本，您还可以更改编译器-exe。

Answer 11

在带有 R2011a 的 Windows 64 位中，它与 http://tdm-gcc.tdragon.net/ 和 http://gnumex.sourceforge.net/ 一起工作，但我必须更改 maxopt.bat 行条目 GM_ADD_LIBS，如下所示：

rem Add path to where dlls are:

set DLL_PATH="C:\Program Files\MATLAB\R2011a\bin\win64"

rem Add every dll needed:

set GM_ADD_LIBS=%DLL_PATH%\libmx.dll %DLL_PATH%\libmex.dll %DLL_PATH%\libmat.dll 

我花了很长时间才达到这一点，祝你好运。

Answer 12

我最初认为这听起来像是一种折磨，但根据@user10171136 的上述回答，我实际上发现从 Fedora Linux 交叉编译 Windows mex 非常简单。 Fedora 有 mingw 和 mingw64 包，所以：

1. sudo yum install mingw64-gcc mingw64-gcc-c++
2. 从 Windows Matlab 复制并安装 extern/include 和 bin/win64 目录（实际上您可能只需要标题的子集和 dll 的一小部分；libmat.dll libmex.dll libmx.dll 可能就是您所需要的。我把这两个目录到我现有的 Linux MATLAB 目录下的一个新的 R2010a-w64 目录中；根据您存放 Windows 头文件和库的位置更改以下命令。
3. 我遇到了一个问题，即matrix.h 中需要char16_t 并且未定义。我猜matrix.h 忘了包括uchar.h？我使用了-include 指令；见下文。
4. x86_64-w64-mingw32-gcc -m64 -shared -include uchar.h -I/opt/MATLAB/R2010a-w64/extern/include -DMATLAB_MEX_FILE -L/opt/MATLAB/R2010a-w64/bin/win64 -o bla.mexw64 bla.c -lmx -lmex
5. （您可能需要额外的链接库，例如 -lmat -leng -lm 等）
6. 这成功生成了一个 mex 文件，该文件可在 Windows Matlab 下为我的设置执行。到目前为止，我只使用非常简单的 C 程序对此进行了测试。

有兴趣听听这听起来是否合理；我对交叉编译没有太多经验。

Answer 13

在linux上，如果你输入mex -setup，你可以选择编译器。

在 windows 上，您应该尝试安装 lcc，例如可以通过安装免费的 Microsoft Visual Studio Express 来安装。