多次元配列の次元保持

生成コードにおける次元保持

コード ジェネレーターは、多次元モデル データの C/C++ コード内に 1 次元配列を生成します。たとえば、行列 matrixParam を考えてみましょう。

matrixParam = 
        1        2        3
        4        5        6
既定では、MATLAB® はデータを列優先形式で保存します。コード ジェネレーターは、生成されたコードで行列 matrixParam を次のように定義します。
/* const_params.c */
matrixParam[6] = {1, 4, 2, 5, 3, 6};
コード ジェネレーターは、生成されたコードで行列 matrixParam を次のように初期化します。
/* model.c */
extern const real_T matrixParam[6];

for(int i = 0; i < 6; i++) {
    ... = matrixParamValue[i];
}

モデル コンフィギュレーション パラメーター [配列のレイアウト] を [行優先] に設定すると、生成されたコードで多次元配列の次元を保持できます。生成されたコードで配列の次元を保持すると、外部コードとの統合が強化されます。

たとえば、行優先の配列レイアウトでは、コード ジェネレーターは、生成されたコードで型定義の配列次元を次のように保持します。

/* const_params.c */
const real_T matrixParam[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
多次元データを初期化するコードは次のように入れ子にします。
/* model.c */
extern const real_T matrixParam[2][3];

for(int i = 0; i < 2; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
         ... = matrixParam[i][j];
    }
}

MATLAB と C の次元保持の違い

MATLAB コマンド ウィンドウで多次元配列を定義すると、MATLAB は配列を列優先形式で保存します。以下に例を示します。

>> matrixParam.Value = [1 2 3; 4 5 6];  % Data inilitialized in row-major

>> matrixParam.Value                    % Data displayed in row-major
ans =
     1     2     3
     4     5     6

>> matrixParam.Value(:)'                % Data stored in column-major
ans =
     1     4     2     5     3     6
MATLAB コマンド ウィンドウでデータが行優先形式で初期化されている場合でも、MATLAB はメモリ内のデータを列優先形式でシリアル化します。

コード ジェネレーターが次元を保持する場合、生成されたコードは次のようになります。

real_T matrixParam[2][3] = { { 1.0, 2.0, 3.0 }, { 4.0, 5.0, 6.0 } } ;
2 次元配列の場合、インデックス順序およびデータ定義は、MATLAB コマンド ウィンドウおよび生成されたコードに表示される内容と一致します。

n 次元配列の場合、コード ジェネレーターが行優先コードを生成し、配列の次元を保持すると、インデックス順序は MATLAB と一致します。生成されたコード内の n 次元配列のデータ定義は、MATLAB コマンド ウィンドウに表示されるデータと一致しません。たとえば、matrixParam が Simulink.Parameter であるとします。

>> matrixParam.Value = reshape(1:24,[4 3 2])      

>> matrixParam.Value                              
ans(:,:,1) =
     1     5     9
     2     6    10
     3     7    11
     4     8    12
ans(:,:,2) =
    13    17    21
    14    18    22
    15    19    23
    16    20    24

>> matrixParam.Value(:)'
ans =

  Columns 1 through 10

     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10

  Columns 11 through 20

    11    12    13    14    15    16    17    18    19    20

  Columns 21 through 24

    21    22    23    24

行優先の配列レイアウトでは、コード ジェネレーターは、生成されたコードで型定義時に配列の次元を次のように保持します。

/* const_params.c */
const real_T matrixParam[4][3][2] = { { { 1.0, 13.0 }, { 5.0, 17.0 }, { 9.0, 21.0 } },
  { { 2.0, 14.0 }, { 6.0, 18.0 }, { 10.0, 22.0 } }, { { 3.0, 15.0 }, { 7.0, 19.0
    }, { 11.0, 23.0 } }, { { 4.0, 16.0 }, { 8.0, 20.0 }, { 12.0, 24.0 } } };
多次元データを初期化するコードは次のように入れ子にします。
/* model.c */
extern const real_T matrixParam[4][3][2];

for (i = 0; i < 3; i++) {
    for (i_1 = 0; i_1 < 4; i_1++) {
      for (i_0 = 0; i_0 < 2; i_0++) {
        ... = ... + matrixParam[i_1][i][i_0];
      }
    }
  }

参考

トピック