在独立的Matlab中调试代码

Question

假设我有一个名为foo的函数，它被用于一个独立应用程序中（即使用mcc -m编译成可执行文件），其中有一个重要的中间结果bar。通常，在函数完成后我不需要这个中间结果，因此它不是返回值。但是为了开发和调试目的，能够让这个中间结果可访问是很有用的，我可以使用assignin将中间结果放入某个调试工作区。

现在的问题是，在独立编译中assignin是不可能的，如果代码中有assignin，则mcc会报错。我想做的是只在交互式运行代码时包含assignin，而在编译为独立应用程序时不包含assignin。此外，这样做还可以加快速度，因为在独立应用程序中我不需要中间结果，因此不在独立应用程序中进行assignin可以节省时间和/或内存。在任何其他编程环境中，这都被称为在调试和发布模式下编译。

伪Matlab代码如下：

function res = foo()
  bar = some complicated formula
  if ~standalone
    assignin('debug', 'foo_bar', bar)
  end
  res = some complicated formula involving bar

问题在于我不知道如何表达if ~standalone，首先我不知道如何测试是否处于独立模式，但更重要的是，这需要一些代码结构，实际上会导致mcc完全忽略受保护的代码块并且不尝试编译它，因为assignin不能在独立模式下编译。

顺便说一下，这不仅对中间结果有价值，而且对额外数据收集也有用，其中额外数据将在受保护的块中计算，并通过assignin导出。显然，在独立版本中不应计算此类额外数据，因为它没有任何作用。

在matlab中是否有这样的代码结构可以实现这一点，或者有更好的替代方案？到目前为止，在开发过程中，我只是在注释的代码中进行调整，取消注释和重新注释调试代码。

- wich

Answer 1

不要使用assignin来填充调试工作区，可以使用全局调试结构并将变量存储在同名字段中。所有有效的变量名称也都是有效的结构字段名称。您可以使用全局变量实现此功能，但最好在函数内部使用持久变量来完成。这将适用于编译或非编译代码。

首先，定义一个函数来定义您的调试模式。

function out = isdebugging(value)
%ISDEBUGGING Get or set the global debugging state

persistent state
if isempty(state)
    state = false;
end

switch nargin
    case 0 % Getter
        out = state;
    case 1 % Setter
        state = value;
end

然后是一个用于存储调试值的函数，只有在开启调试模式时才会保存这些值。

function out = debugval(action, name, value)
%DEBUGVAL Stash values for debugging

persistent stash
if isempty(stash)
    stash = struct;
end

% Short-circuit when not in debugging mode to save space
if ~isdebugging()
    return;
end

switch action
    case 'get'
        out = stash.(name);
    case 'getall'
        out = stash;
    case 'set'
        stash.(name) = value;
    case 'list'
        out = fieldnames(stash);
    case 'remove'
        stash = rmfield(stash, name);
    case 'clear'
        stash = struct;
end

默认情况下，调试功能被禁用，因此在编译版本中会短路并不累加值。您可以在交互式Matlab会话中手动启用它，方法是使用isdebugging(true)。这样可以避免检测是否正在运行部署的问题。这也意味着，如果您想测试已编译代码在该上下文中的工作方式，可以在编译应用程序中启用和使用它。您可以使用GUI按钮或环境变量告诉编译应用程序启用调试。

isdebugging()调用可以保护其他代码。但是除了日志输出或值累加之外，我不会过分使用isdebugging()来保护任何东西。您不希望您的调试机制对代码的正确性产生副作用。

还要查看Java的log4j，以了解如何在应用程序中包含运行时可配置的调试输出模型。您可以将其原则应用于Matlab。

- Andrew Janke

Answer 2

使用函数isdeployed。当在MCR中运行时，isdeployed为true，在MATLAB中运行时为false。

编辑：当然，这并不能解决编译的问题。你可能需要找到assignin的替代品。

- Ghaul

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不幸的是，在我的古老版本的Matlab（6.1.0.450）中似乎还没有这个函数，但是如果使用mcc，它会对任何这样的if块进行智能处理并完全忽略它，还是会尝试编译assignin代码，并因此无法编译。 - wich

我自己没有尝试过，但我认为它会编译失败，这就是为什么我添加了编辑的原因。我猜isdeployed的主要用途是像print这样的函数，可以编译，但不会运行。 - Ghaul