Разработка программного обеспечения

Создание автономных исполняемых файлов из скомпилированных функций 

In[3]:=

X lopassmainSrc = " #include \"stdio.h\" #include \"stdlib.h\" #include \"lopass.h\" #include \"WolframRTL.h\" static WolframLibraryData libData = 0; int main() { int err = 0; mint i, type, rank, nelems, *dims; double *data; MTensor x, y; double dt; double RC; libData = WolframLibraryData_new(WolframLibraryVersion); /* read x */ type = MType_Real; rank = 1; dims = (mint*)malloc(rank * sizeof(mint)); scanf(\" %d\", &nelems); dims[0] = nelems; err = (*(libData->MTensor_new))(type, rank, dims, &x); if (err) return 1; free(dims); data = (*(libData->MTensor_getRealData))(x); for(i = 0; i < nelems; i++) { scanf(\" %lf\", &(data[i])); } /* read dt */ scanf(\" %lf\", &dt); /* read RC */ scanf(\" %lf\", &RC); err = Initialize_lopass(libData); y = 0; err = lopass(libData, x, dt, RC, &y); printf(\"%d\\n\", err); if(0 == err){ dims = libData->MTensor_getDimensions(y); nelems = dims[0]; data = (*(libData->MTensor_getRealData))(y); printf(\"%d\\n\", nelems); for(i = 0; i < nelems; i++) printf(\"%f\\n\", data[i]); } Uninitialize_lopass(libData); return 0; } ";

Сначала определим необходимую функцию или функции.

In[1]:=

X lopass = Compile[{{x, _Real, 1}, dt, RC}, Module[{a = dt/(RC + dt), yprev = First[x], yi}, Table[yi = a*x[[i]] + (1 - a)*yprev; yprev = yi; yi, {i, 1, Length[x]}]]];

Генерируем Си код и заголовочный файл.

In[2]:=

X targetDir = CreateDirectory[] fnSource = FileNameJoin[{targetDir, "lopass.c"}]; Export[fnSource, lopass];

Out[2]=

Пишем Си функцию main для вызова сгенерированного кода.

In[4]:=

X lopassmainSrcFile = FileNameJoin[{targetDir, "lopassMain.c"}]; Export[lopassmainSrcFile, lopassmainSrc, "Text"]

Out[4]=

Компилируем ее в исполняемый файл с использованием Wolfram Runtime Library.

In[5]:=

X Needs["CCompilerDriver`"]; lopassExe = CreateExecutable[{fnSource, lopassmainSrcFile}, "lowpass", "TargetDirectory" -> targetDir, "Libraries" -> "WolframRTL_Static_Minimal"]

Out[5]=

Теперь эту программу можно распространять и исполнять за пределами системы Mathematica. Ее также можно исполнять в системе Mathematica для тестирования и демонстрирования. Создадим входной сигнал с несколькими частотными компонентами.

In[6]:=

X input = Table[Sin[x] + Sin[x*10] + Sin[x*50], {x, 0, 10, 0.01}]; ListPlot[input, Joined -> True]

Out[6]=

Конвертируем входной сигнал в файловый формат, ожидаемый исполняемым файлом.

In[7]:=

X inputText = StringJoin[ToString[Length[input]], "\n", Riffle[ToString /@ input, "\n"],(* dt*)"0.01",(*RC *)"0.3"]; inputFile = FileNameJoin[{targetDir, "input.txt"}]; Export[inputFile, inputText, "Text"]

Out[7]=

Запускаем исполняемый файл, обрабатываем результат и строим график входного (синий) и отфильтрованного (красный) сигналов.

In[8]:=

X SetDirectory[targetDir]; outputLines = Import["!" <> lopassExe <> " < " <> inputFile, "Lines"]; ResetDirectory[]; output = ToExpression /@ outputLines; output = If[ Length[output] > 1 && First[output] === 0 && output[[2]] === Length[output] - 2, Drop[output, 2], $Failed ]; ListPlot[{input, output}, Joined -> True]

Out[8]=