Matlab错误处理转换为C语言

我想用面向对象的设计来编写一个Matlab代码，然后把它转换成C语言，最后它应该用在DSP处理器上

我不确定的是如何进行错误处理。据我所知，在C语言中应该使用enum，如果我在我的matlab代码中使用exception，我不确定matlab将如何将其转换为C语言

另一种可能性是实现枚举类，并使用它代替异常

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因为我在软件架构方面没有太多经验，所以任何建议都是非常受欢迎的。

这是一个相当老的问题，但我认为这是一个相当重要的问题，因为它涉及到一些基本问题，即如何最好地使用MATLAB编码器和构建代码

一个好的错误处理系统对于任何中等大小的代码库都是非常重要的，因此对其进行结构化非常重要。在针对MATLAB编码器的代码中，您不能使用任何正常的异常函数（try、catch、error等），甚至“assert”在编码器中也有特殊意义。这意味着您需要自己创建一个良好的错误处理系统。这是不幸的，但并非不可逾越

您可以创建一个具有不同错误代码的枚举类型，然后返回相应的枚举。这是一种非常标准的C语言处理方式，它可以非常清晰地从MATLAB转换为C语言。它有几个缺点：

必须维护枚举类以添加每个错误条件

它不会直接促进堆栈跟踪

同一个错误很可能会在不同的地方重复使用，这不允许对错误位置进行明确的跟踪

它不提供人类可读的错误语句

它不允许返回运行时数据，例如在底层函数中使用的可能导致错误的变量值

这些都是内置的MATLAB系统提供的东西，所以拥有其中一些东西会很好

在我的代码库中，我开发了一个服务于我的错误系统。它使用编码器中的一些强大工具来创建一个干净、易于使用的错误系统，看起来有点像MATLAB自己的错误系统。它还提供了与程序中错误处理的良好连接，该程序最终调用编码器生成的库

第一个函数是errorcontainer。这是一个包含存储运行时错误的持久变量的函数

function [ idnum, errorid, errorstring, inneridnum ] = errorcontainer(functionname, varargin ) %#codegen
%ERRORCONTAINER The container function for error processing
%   This function contains the error ID table, and can assign new error
%   codes or look up error codes.  
%  
%   Examples:
%     To register a new error and retrieve a unique error ID:
%       idnum = errorcontainter( 'register', ID, MESSAGE )
%       where ID and MESSAGE are strings.  ID is a short machine readable
%       string, and MESSAGE is human-readable.
%
%   Optionally, an INNERIDNUM can be provided to indicate an error code for
%   a inner (lower-level) error related to this.  This will allow
%   chaining of error messages:
%
%       idnum = errorcontainter( 'register', ID, MESSAGE, inneridnum )
%
%   ID and MESSAGE can have maximum lengths of 2048 characters.  Anything
%   longer will be truncated.
%
%     e.g.  idnum = errorcontainer('register', ...
%                                  'FOO_INVALIDTYPE', ...
%                                  'First input must be an int.');
%           idnum will be a negative int32 returned.
%
%        If the ID matches an existing ID, the message will be overwritten
%        and the same idnum will be returned (the database does not grow).
%
%     To lookup an existing error code:
%        [idnum, errorid, errorstring] = errorcontainer('lookup', idnum);
%
%   See also:  errorcode2string, registererror


persistent IDLIST;
persistent ERRORSTRINGLIST;
persistent INNERID;

width = 2048;

if isempty(IDLIST)
    IDLIST = char(zeros(1,width));
    tempstr = 'ERRORCONTAINER_UNKNOWNERRORID';
    IDLIST(1,1:numel(tempstr)) = tempstr;
end
if isempty(ERRORSTRINGLIST)
    ERRORSTRINGLIST = char(zeros(1,width));
    tempstr = 'Unknown Error';
    ERRORSTRINGLIST(1,1:numel(tempstr)) = tempstr;
end
if isempty(INNERID)
    INNERID = zeros(1,1,'int32');
end

coder.varsize('IDLIST', 'ERRORSTRINGLIST', 'INNERID', [], [1,1]);
coder.varsize('errorstring', 'errorid');

switch lower(functionname)
    case 'register'
        % First see if the listed ID matches any in the database.

        errorid = varargin{1};
        if numel(errorid) > width
            errorid = errorid(1:width);
        end

        if (nargin == 4)
            inneridnum = int32(varargin{3});
        else
            inneridnum = int32(0);
        end

        errorstring = varargin{2};
        if numel(errorstring) > width
            errorstring = errorstring(1:width);
        end

        matchindex = 0;
        for i = 1:size(IDLIST,1)
            if ( strcmpi(errorid, deblank(IDLIST(i,:))) && (inneridnum == INNERID(i) ) )
                matchindex = i;
            end
        end


        if (matchindex > 0)
            idnum = int32(-matchindex);
        else
            idnum = int32(-(size(IDLIST,1)+1));
            tempstr = char(zeros(1,width));
            tempstr(1:numel(errorid)) = errorid;
            IDLIST = [IDLIST ; tempstr];  % In Coder, cannot grow with indexing.  Have to concatinte and reassign.

            tempstr = char(zeros(1,width));
            tempstr(1:numel(errorstring)) = errorstring;
            ERRORSTRINGLIST = [ERRORSTRINGLIST ; tempstr];

            INNERID = [INNERID; inneridnum];

        end

    case 'lookup'
        idnum = varargin{1};
        tidnum = idnum;
        if ((-tidnum > size(IDLIST,1)) || (-tidnum <= 0 ))
            tidnum = int32(-1);
        end
        errorid = deblank(IDLIST(-tidnum,:));
        errorstring = deblank(ERRORSTRINGLIST(-tidnum,:));
        inneridnum = INNERID(-tidnum);

    otherwise
        idnum = int32(-1);
        errorid = deblank(IDLIST(-idnum,:));
        errorstring = deblank(ERRORSTRINGLIST(-idnum,:));
        inneridnum = int32(0);
end
end

registererror

函数接受一个错误标记字符串（通常是发生错误的函数名，后跟冒号，后跟所发生事件的标识符）和一条人类可读的错误消息。它在全局存储器中注册错误，并将错误标识符作为int32返回。我的代码的规则是，int32（0）的值表示没有错误，负值是这些注册的错误标识符之一

registererror返回的值在每个错误条件下都不是唯一的。它们是错误容器中的引用句柄，可用于检索错误标记字符串和人类可读字符串

在我的代码中，registererror的使用通常是这样的：

...
output = someFunctionThatShouldReturnZeroIfSuccessful(filename);
if (output ~= 0)
    result = registerror('MYFUNC:THESOMEFUNCTIONFAILED', ['The function that should return zero returned something else for filename: ', filename]);
    return;
end
...

result = registererror('SOMEFUNC:SOMETASK', 'Something terrible happened.')
result = -2

在人类可读的字符串中，我可以从实际执行中附加字符串数据。在本例中，我附加了理论函数中失败的文件名。我将所有函数的返回值设为int32，所有这些值都可以来自对registererror的调用

还有一个对registererror的可选调用。一件很方便的事情是创建一堆错误。有时深层函数中的错误会导致问题，我们需要完整的堆栈跟踪。这很容易做到，因为可以选择将内部错误ID交给registererror。我们来看一个例子：

...
result = someFunctionThatShouldReturnZeroIfSuccessful(filename);
if (result ~= 0)
    result = registerror('MYFUNC:THESOMEFUNCTIONFAILED', ['The function that should return zero returned something else for filename: ', filename], result);
    return;
end
...

在本例中，someFunction。。。返回一个本身由对registererror的调用生成的值，该结果值作为第三个参数添加到此处的registererror调用，该调用返回一个不同的错误值。我们可以用这个值做什么

嗯，我们需要第三个函数，它通常可以由使用我们的库的代码调用。此函数称为

errorcode2string

，顾名思义，它可以获取一个错误代码并返回两个字符串，以及与错误相关的任何内部错误代码。以下是ErrorCode2字符串：

function [errorid, errorstring, innercode] = errorcode2string(errorcode) %#codegen
%ERRORCODE2STRING Return strings given an error code
%  Given an error code returned by any of the library functions, will
%  return a string with human-readable information about the error.  The
%  error codes are, in some cases, dynamically generated, so the codes
%  themselves should not be used for programmatic flow control except that
%  a negative value in a return always indicates an error occurred.
%
%  Example:
%    [errorid, errorstring, innercode] = errorcode2string(errorcode);
%
%  - errorcode is an int32 value. 
%
%  - errorid is a string that is machine-readable and can be used to trap
%  specific error codes.
%  
%  - errorstring is the returned 1 by N string of the human-readable error
%  information.
%
%  - innercode is the int32 error code of an inner error message if any.
%  It is a negative value of an error code if present, 0 if this is the
%  innermost error.
%
%  See Also: registererror

[~, errorid, errorstring, innercode] = errorcontainer('lookup', errorcode);

end

正如您所看到的，这个函数实际上只是errorcontainer的一个包装器，但是这样做可以为任何调用库的人保持整洁

例子： 让我们运行一个快速示例。假设一个内部函数失败，调用registererror的方式如下：

...
output = someFunctionThatShouldReturnZeroIfSuccessful(filename);
if (output ~= 0)
    result = registerror('MYFUNC:THESOMEFUNCTIONFAILED', ['The function that should return zero returned something else for filename: ', filename]);
    return;
end
...

result = registererror('SOMEFUNC:SOMETASK', 'Something terrible happened.')
result = -2

调用函数注意到结果不是0，而是一个负错误代码，它本身抛出一个错误：

result = registererror('CALLINGFUNC:TOPTASK', 'Trying to do some high level thing failed.', result);
result = -3

这个值-3由我们的库返回给调用代码，因此它知道发生错误仅仅是因为结果为负。然后它可以调用errorcode2string来获取有关错误的更多信息

[errorid, errorstring, innercode] = errorcode2string(int32(-3))
errorid = CALLINGFUNC:TOPTASK
errorstring = Trying to do some high level thing failed.
innercode = -2

由于innercode仍然是负数，如果调用程序如此倾向，它可以调用errorcode2string来查找函数堆栈中的更多信息。真的，这就是如何找出发生的根本错误的方法

[errorid, errorstring, innercode] = errorcode2string(int32(-2))
errorid = SOMEFUNC:SOMETASK
errorstring = Something terrible happened.
innercode = 0

现在innercode为0，所以我们知道可以停止

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这个系统在我的项目中运行得很好，我希望它能有所帮助。这是我使用Coder首先要解决的问题之一，它教会了我很多关于MATLAB Coder中的良好体系结构实践，包括如何使数据结构具有全局可访问性

使用MATLAB编码器重新标记，该编码器用于C代码生成，而不是MATLAB编译器或部署产品。