C/C++实现模糊控制，借助MATLAB辅助设计和fis.c文件

上一篇文章（C /C++语言实现模糊控制）介绍了C/C++中实现模糊控制该怎么做，开始提到的MATLAB模糊控制的C/C++模糊控制接口fis.c库，不过这个文件有点老，在用VS2010编译的时候一大堆错误，在网上找关于C++中使用 fis.c 的资料，结果一点结果都没有，说怎么引用fis.c文件，网上的都是说什么头文件，extern "C"{} 的老一套，问题是fis.c文件中大多数的函数都是static修饰的，不可能自己再做个.h的头文件，途径只有一条，用#include "fis.c" 包含这个C语言文件，问题是一包含就是一大堆错误，后来看fis.c的代码发现，原来里面有很多过时的语法，C语言可以编译，但是C++不可以，比如模糊控制的主要数据结构FIS的定义，原先的定义如下：

typedef struct fis_node {int handle;int load_param;char name[STR_LEN];char type[STR_LEN];char andMethod[STR_LEN];char orMethod[STR_LEN];char impMethod[STR_LEN];char aggMethod[STR_LEN];char defuzzMethod[STR_LEN];int userDefinedAnd;int userDefinedOr;int userDefinedImp;int userDefinedAgg;int userDefinedDefuzz;int in_n;int out_n;int rule_n;int **rule_list;DOUBLE *rule_weight;int *and_or;   /* AND-OR indicator */DOUBLE *firing_strength;DOUBLE *rule_output;/* Sugeno: output for each rules *//* Mamdani: constrained output MF values of rules */struct io_node **input;struct io_node **output;DOUBLE (*andFcn)(DOUBLE, DOUBLE);DOUBLE (*orFcn)(DOUBLE, DOUBLE);DOUBLE (*impFcn)(DOUBLE, DOUBLE);DOUBLE (*aggFcn)(DOUBLE, DOUBLE);DOUBLE (*defuzzFcn)();DOUBLE *BigOutMfMatrix;    /* used for Mamdani system only */DOUBLE *BigWeightMatrix;/* used for Mamdani system only */DOUBLE *mfs_of_rule;    /* MF values in a rule */DOUBLE *bias; /*bias, to be tuned when no rules are fired*/int isbias;struct fis_node *next;
} FIS;

上述的定义中，defuzzFcn这个指针函数的定义没有参数，而后面的Defuzzification methods都是带参数的，甚至第一个参数就是FIS结构体本身，如：

static DOUBLE defuzzCentroid(FIS *fis, int m, DOUBLE *mf, int numofpoints)

所以要修改这个定义，如下：

typedef struct fis_node FIS;typedef struct fis_node {int handle;int load_param;char name[STR_LEN];char type[STR_LEN];char andMethod[STR_LEN];char orMethod[STR_LEN];char impMethod[STR_LEN];char aggMethod[STR_LEN];char defuzzMethod[STR_LEN];int userDefinedAnd;int userDefinedOr;int userDefinedImp;int userDefinedAgg;int userDefinedDefuzz;int in_n;int out_n;int rule_n;int **rule_list;DOUBLE *rule_weight;int *and_or;   /* AND-OR indicator */DOUBLE *firing_strength;DOUBLE *rule_output;/* Sugeno: output for each rules *//* Mamdani: constrained output MF values of rules */struct io_node **input;struct io_node **output;DOUBLE (*andFcn)(DOUBLE, DOUBLE);DOUBLE (*orFcn)(DOUBLE, DOUBLE);DOUBLE (*impFcn)(DOUBLE, DOUBLE);DOUBLE (*aggFcn)(DOUBLE, DOUBLE);//DOUBLE (*defuzzFcn)();  hemmingway <hemmingway@163.com>  2013/01/02DOUBLE (*defuzzFcn)(FIS *fis, int m, DOUBLE *mf, int numofpoints);  DOUBLE *BigOutMfMatrix;  /* used for Mamdani system only */DOUBLE *BigWeightMatrix;/* used for Mamdani system only */DOUBLE *mfs_of_rule;    /* MF values in a rule */DOUBLE *bias; /*bias, to be tuned when no rules are fired*/int isbias;struct fis_node *next;
} FIS;

接下来是printf和double的宏定义问题，原先针对的是控制台程序，或者Linux下控制台，如果要把模糊控制用到MFC环境，需要修改这个宏定义，方便用到MFC界面程序中，修改过后如下所示：

/* Define portable printf and double */
#if defined(MATLAB_MEX_FILE)
# define PRINTF mexPrintf
# define DOUBLE real_T
#elif defined(__SIMSTRUC__)
# define PRINTF ssPrintf
# define DOUBLE real_T
#elif defined(_MSC_VER)#define PRINTF odprintf#include <stdarg.h>
#include <Windows.h>int _cdecl odprintf(const char* fmt, ...)
{char buf[4096], *p=buf;va_list    args;int        ret = -1;va_start(args, fmt);ret = vsnprintf_s(p, sizeof(buf), _TRUNCATE, fmt, args);p +=ret;va_end(args);while (p>buf && isspace(*p)){*--p = '\0';*p++ = '\r';*p++ = '\n';*p = '\0';}OutputDebugStringA(buf);return(ret);
}
#else
# define PRINTF printf
# define DOUBLE double
#endif

接下来修改一下fisError这个函数，里有有个exit(1); 在MFC界面程序中不需要这个的，需要修改一下：

static void fisError(char *msg)
{
#ifdef MATLAB_MEX_FILEmexErrMsgTxt(msg);
#elsePRINTF("%s\n",msg);#ifndef _MSC_VERexit(1);
#endif#endif
}

还有一个函数封装了fopen()函数打开文件，里面有个多余的定义语句， FILE *fopen(); 这个在C++中不支持，需要注释掉它：

/* an friendly interface to fopen() */
static FILE *fisOpenFile(char *file, char *mode)
{FILE *fp /*, *fopen()*/;if ((fp = fopen(file, mode)) == NULL){PRINTF("The file %s cannot be opened.", file);fisError("\n");}return(fp);
}

再就是fis.c文件后面的几个函数定义，使用 __STDC__ 宏支持了一种老旧的语法格式，如下所示：

/* return data matrix */
DOUBLE **
#ifdef __STDC__
returnDataMatrix(char *filename, int *row_n_p, int *col_n_p)
#else
returnDataMatrix(filename, row_n_p, col_n_p)
char *filename;
int *row_n_p;
int *col_n_p;
#endif
{
    //code...
}

问题是MFC程序中定义 __STDC__ 宏会出现错误的，而那种默认的老旧C语法格式C++中又不支持，所以所有这样定义的函数都要删掉那些多余的东西，如上面的函数改成这样：

/* return data matrix */
DOUBLE **returnDataMatrix(char *filename, int *row_n_p, int *col_n_p)
{
    //code...
}

改完以后，没有错误了，用下面的语句将fis.c文件包含到一个CPP文件的时候，问题又来了，出现 fatal error LNK1169: 找到一个或多个多重定义的符号，按照一般在网上搜索的解决方法是：在项目->属性->链接器->命令行->附加选项中加 /force 这样没有错误了，但是还是有很多警告Warning Link 一大堆乱七八糟的警告，其实真正的方法是：在【解决方案资源管理器】中选中fis.c文件，单击右键的属性，打开fis.c属性页对话框，在【配置属性】->【常规】->【项类型】中，将这个配置为【C/C++ 标头】，这样就没有什么问题了。

/*Start of the regular fis control*/
extern "C"{
#include "fis.c"
}

============================================

使用方法总结如下：

/** 这是修改过后的fis.c模糊推理系统库函数，可以移植C/C++环境使用，在VS2010的MFC环境经过测试* 1、将fis.c文件拷贝到项目中；* 2、修改VS2010的配置属性，项目->属性->C/C++->预处理器->预处理器定义，添加* _CRT_SECURE_NO_WARNINGS* 3、在【解决方案资源管理器】中选中fis.c文件，单击右键的属性* 【配置属性】->【常规】->【项类型】，配置为【C/C++ 标头】* 4、如果是C语言文件(*.c)使用* #include "fis.c"* 包含接口库文件；* 5、如果是C++文件，使用* extern "C"{* #include "fis.c"* }* 包含库文件。* 祝你使用愉快！* hemmingway <hemmingway@163.com> 2013/1/2*/

修改过后的fis.c文件可以从这里下载：

http://download.csdn.net/detail/hemmingway/4953923

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