在 C MexFunction 中使用 Besselk 函数

Question

我想在C mexFunction中实现Matern相关函数，这需要计算第二种修改后的Besselk函数。

在 MATLAB 中，可以使用函数 besselk。但是，在任何 C 库中都没有这样的等价物(我说得对吗？我知道 boost 库(一个C++库(提供了对第二种修改后的 Besselk 函数的访问，请参阅 https://en.cppreference.com/w/cpp/experimental/special_math，但我无法让它在我的 Mac 上的 MATLAB 2018a 和 Linux 系统中使用 C mexFunction 工作。顺便说一句，我不想在 C mex 代码中调用 MATLAB 函数 besselk。

任何建议将不胜感激。下面是一个使用 C mex 代码构造母系相关函数的最小示例。

#include "mex.h"
#include "matrix.h"
#include <math.h>
//#include <boost/math/special_functions.hpp>
double matern(double h, double nu)
{
double tau = sqrt(2.0*nu) * h;
double c = 0.0;
if(h>0.0){
c = (pow(tau, nu) * pow(2.0, 1.0-nu) / tgamma(nu)) * boost::math::cyl_bessel_k(nu, tau);
}else{
c = 1.0;
}
return c;
}
void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
if(nrhs!=2){
mexErrMsgTxt("Two Inputs are required.");
}
double h = mxGetScalar(prhs[0]);
double nu = mxGetScalar(prhs[1]);
double corr = matern(h, nu);
mexPrint("matern(h=%g, nu=%g) = %g", h, nu, corr);
plhs[0] = mxCreateDoubleMatrix(1, 1, mxREAL);
mxSetPr(plhs[0], &corr);
return;
}

如果我将上面的 C mex 代码转换为C++代码文件，我可以在 mac 上成功使用 g++ 编译器编译C++代码。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <boost/math/special_functions.hpp>
double matern(const double h, const double nu)
{
double tau = sqrt(2.0*nu) * h;
double c = 0.0;
if(h>0.0){
c = (pow(tau, nu) * pow(2.0, 1.0-nu) / tgamma(nu)) * boost::math::cyl_bessel_k(nu, tau);
}else{
c = 1.0;
}

return c;
}
int main(){
double nu=0.5, h=1.0;
double corr = matern(h, nu);
printf("corr=%lfn", corr);
return 0;
}

为了再次强调我的问题，我不需要C++代码，而是想让我的 C mex 代码成功运行。

Answer 1

这不是真正的墨西哥特定。

您可以使用 C 程序中的 Boost 特殊数学函数;它们旨在用于 C 或C++。

为此，您需要添加

#include <boost/math/tr1.hpp>

在C++中，此文件中的声明入到命名空间booth::math但显然您不能在 C 代码中使用C++命名空间。函数本身是用 C 链接编译的，因此它们是全局名称，可以简单地按原样使用。

请注意，Boost 同时提供 C99 和 TR1 特殊数学函数(因此，如果您仍然生活在过去，它可以与早于 C99 的标准 C 库一起使用(，但它们可以在不同的库中找到，如 Boost 文档中所述。即使您有 C99 标准库，在包含 Boost 标头后，您也需要将 Boost 库用于 C99 函数。因此，您可能需要向构建命令添加两个链接选项：

-lboost_math_c99 -lboost_math_tr1

如果需要float或long double版本，则需要其他库。有关详细信息，请参阅上面的 Boost 文档链接。