第8章 編譯與接口

1、 本章將著重介紹MATLAB的外部接口，包括： 與Word/Excel的混合使用； 編譯器； 應(yīng)用程序接口。 8.1 與Word/Excel的混合使用 8.2 編 譯 器 8.3 應(yīng)用程序接口 習(xí) 題8.1.1 Notebook的使用8.1.2 Excel link的使用 在Word環(huán)境中可以使用MATLAB的資源。同時(shí)MATLAB也可以與Excel混合使用。 1在Word中執(zhí)行代碼的基本過程 2Notebook使用中應(yīng)該注意的問題 安裝Notebook（又稱M-book）時(shí)，計(jì)算機(jī)中必須已經(jīng)安裝Word和MATLAB，其具體步驟如下。 Notebook采用輸入細(xì)胞（Input Cell）來定

2、義MATLAB的代碼，具體操作步驟如下。 采用文本格式輸入代碼，末尾不要加回車 和空格。 通過Notebook菜單中的【Define Input Cell】選項(xiàng)定義輸入細(xì)胞，其中輸入細(xì)胞 都顯示為黑方括號(hào)包括綠色字符的形式。 通過Notebook菜單中的【Evaluate Cell】選項(xiàng)或者按Ctrl+Enter鍵，運(yùn)行 輸入細(xì)胞內(nèi)的代碼，并得到黑方括號(hào)包 括藍(lán)色字符形式的輸出細(xì)胞。0246810121416182000.20.40.60.811.21.41.61.82TimeAmplitude M-book文檔中的MATLAB代碼必須在英 文狀態(tài)下輸入。 帶鼠標(biāo)操作交互的代碼最好不在M-bo

3、ok 文檔中運(yùn)行。 在運(yùn)行M-book文檔時(shí)，最好不運(yùn)行其他 程序與任務(wù)，以免影響M-book文檔中程 序的正確執(zhí)行。 采用以下方法解決代碼執(zhí)行中出現(xiàn)的異常 情況：代碼以命令clear開始；重新啟動(dòng) 計(jì)算機(jī)后，再執(zhí)行M-book文檔中的程 序；將M-book文檔的代碼拷貝到M文 件，再到MATLAB的命令窗口執(zhí)行。 M-book文檔的代碼運(yùn)行速度要比在 MATLAB命令窗口中執(zhí)行慢很多。 當(dāng)編輯科技論文或其他文檔時(shí)，最后可將 細(xì)胞轉(zhuǎn)換為普通文本。 可使用Notebook菜單中的【Bring MATLAB to Font】選項(xiàng)或者按組合鍵Alt M把MATLAB的命令窗口調(diào)到前臺(tái)。 可使用Not

4、ebook菜單中的【Toogle Graph Output for Cell】 選項(xiàng)控制是否 顯示輸入細(xì)胞或輸出細(xì)胞的輸出圖形。 1Excel link的安裝 2Excel link的啟動(dòng) 3Excel link的終止 4Excel link使用時(shí)需 要注意的幾個(gè)問題 Excel link是在Microsoft Windows環(huán)境 下實(shí)現(xiàn)Microsoft Excel和MATLAB進(jìn)行 交互的插件。 使用Excel link時(shí)，不必脫離Excel環(huán) 境。 Excel link提供11條功能函數(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 的鏈接和操作。 系統(tǒng)需要在Windows環(huán)境下先安裝 Excel，然后再安裝MATLAB和

5、Excel link。 Excel link隨安裝MATLAB時(shí)安裝的，即 在MATLAB安裝組件中選中Excel link。 需要在Excel中設(shè)置，具體步驟如下。 啟動(dòng)Microsoft Excel，單擊工具菜單 （Tools），執(zhí)行【加載宏】命令，得到 如下圖所示的結(jié)果。 在打開的【加載宏】對(duì)話框中單擊【瀏覽】按 鈕，選擇MATLAB安裝目錄下的 toolboxexlink子目錄里的excllink.xla文件， 然后單擊【確定】按鈕，如下圖所示。 返回【加載宏】窗口，此時(shí)已經(jīng)選中了 【Excel link】選項(xiàng)，如下圖所示。單擊 【確定】按鈕后，Excel link插件即可加 載MAT

6、LAB，并可以看到其運(yùn)行窗口。 按照上面的設(shè)置，每次啟動(dòng)Excel時(shí)Excel link和MATLAB將自動(dòng)運(yùn)行。 如果不希望Excel link和MATLAB自動(dòng)運(yùn)行，可以通過在Excel數(shù)據(jù)表單元中輸入“=MLAutoStart(”no“)”即可改變?cè)O(shè)置，如下圖所示。 同時(shí)可以從Excel環(huán)境中手動(dòng)啟動(dòng)Excel link和MATLAB。首先，在Tools菜單中選擇【宏】選項(xiàng)，如下圖所示； 在 如 下 圖 所 示 的 對(duì) 話 框 中 輸 入“MATLABinit”，單擊【執(zhí)行】按鈕后即可啟動(dòng)Excel link，并同時(shí)啟動(dòng)MATLAB。 當(dāng)終止Excel的時(shí)候，Excel link和MAT

7、LAB會(huì)被同時(shí)終止。 如果需要在Excel環(huán)境中終止MATLAB和 Excel link的運(yùn)行，則在工作表單元中輸 入“=MLClose()”即可，如下圖所示。當(dāng) 需要重新啟動(dòng)Excel link和MATLAB時(shí)， 可以使用MATLABinit命令。 Excel link函數(shù)名對(duì)字母的大小寫不作區(qū) 分，而MATLAB函數(shù)名是區(qū)分大小寫的。 Excel工作表等式通常以“”或“”作為起 始標(biāo)記。 在大多數(shù)Excel link函數(shù)中有兩種定義變 量的方式，即直接定義和間接定義。 Excel link函數(shù)執(zhí)行過程中其所在數(shù)據(jù)單 元將一直顯示其函數(shù)內(nèi)容，函數(shù)執(zhí)行完畢 后，數(shù)據(jù)單元將被賦值為0。 建議設(shè)置

8、Excel【工具】工具菜單里【選 項(xiàng)】的【編輯】頁中【按Enter鍵后移 動(dòng)】選項(xiàng)為【向下】，以保證輸入完畢且 經(jīng)確認(rèn)后再改變當(dāng)前工作單元。 8.2.1 編譯器概述 8.2.2 編譯器的安裝和配置 8.2.3 編譯器的使用 MATLAB編譯器是指將M文件作為其輸入，同時(shí)生成獨(dú)立的可執(zhí)行文件或相關(guān)軟件組件的程序，它可以由命令mcc調(diào)出。 MATLAB編譯器4.0版本采用了MATLAB Component Runtime（MCR）技術(shù)。 MCR提供了對(duì)MATLAB語言的完全支 持。 MATLAB編譯器采用了Component Technology File（CTF）存檔來組織配 置文件包。 所有的

9、M文件均采用了高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn) （AES）進(jìn)行了密鑰為1 024位的加密， 保存為CTF格式。 每一個(gè)由MATLAB編譯器生成的應(yīng)用程序 或者共享庫均有一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的CTF存 檔。 MATLAB編譯器自動(dòng)生成獨(dú)立文件或軟件組件。為了生成獨(dú)立運(yùn)行的MATLAB應(yīng)用程序，只需要用來構(gòu)成應(yīng)用程序的M文件，然后編譯器將會(huì)自動(dòng)執(zhí)行以下操作。 依賴性分析； 代碼生成； 存檔生成； 編譯； 鏈接。 1安裝ANSI C/C+編譯器 2安裝MATLAB編譯器 3配置編譯器 4安裝MCR MATLAB編譯器的安裝過程包含在安裝MATLAB之中，當(dāng)選擇Typical的安裝模式時(shí)，MATLAB Compiler會(huì)被自動(dòng)

10、選為MATLAB的安裝組件。 當(dāng)選擇Custom安裝模式時(shí)，在默認(rèn)情況下，MATLAB Compiler選項(xiàng)是被選中的，如下圖所示。 下面將介紹如何配置C或C+編譯器，使其可以與MATLAB編譯器一起進(jìn)行工作。 將MATLAB安裝路徑中的 toolboxcompilerdeploywin32子目 錄下的文件MCRInstaller.exe拷貝到其 他路徑； 雙擊進(jìn)行安裝，直到提示安裝結(jié)束。 1編譯指令mcc 2創(chuàng)建獨(dú)立執(zhí)行程序 不管是生成獨(dú)立執(zhí)行程序，還是C共享庫以及軟件組件，只要源碼是M文件都可以借助編譯命令mcc實(shí)現(xiàn)。 下面以3個(gè)例子說明不同類型的編譯過程。 打 開 D O S 窗 口 ，

11、 將 路 徑 變 更 為exm2.exe所在目錄，并運(yùn)行exm2.exe，運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。 8.3.1 創(chuàng)建C語言MEX文件 8.3.2 Java接口 8.3.3 DDE技術(shù) 8.3.4 ActiveX技術(shù) MATLAB提供應(yīng)用程序接口（Application Program Interface，API）來實(shí)現(xiàn)與其他外部程序的溝通。 1MEX文件簡介 2編寫MEX文件源程序 MEX是MATLAB和Executable兩個(gè)單詞 的縮寫。 MEX文件一般使用C或者Fortran語言編 寫，通過編譯生成的目標(biāo)文件能夠被 MATLAB調(diào)用執(zhí)行。 MEX文件主要應(yīng)用于已存在較大規(guī)模的C 或者Fort

12、ran程序。 矩陣是MATLAB唯一能處理的對(duì)象，在C 語言中矩陣用結(jié)構(gòu)體mxArray來定義。 編寫MEX文件源程序時(shí)，要用到兩類API庫函數(shù)： mx-庫函數(shù)，用于在C語言中創(chuàng)建、訪 問、操作和刪除結(jié)構(gòu)體mxArray； mex-庫函數(shù)，用于與MATLAB環(huán)境進(jìn)行 交互。 Java語言是一種面向?qū)ο蟮母呒?jí)編程語言。在MATLAB中可以直接調(diào)用Java的應(yīng)用程序。 利用MATLAB的Java接口可以完成下列工作：調(diào)用Java API類和包；調(diào)用第三方Java類；在MATLAB環(huán)境下創(chuàng)建Java對(duì)象；通過Java語法或者M(jìn)ATLAB語法使用Java對(duì)象的方法；在Java對(duì)象和MATLAB之間交互

13、數(shù)據(jù)。 在MATLAB中創(chuàng)建Java對(duì)象有兩種方法： 直接用Java類 用函數(shù)javaObject()創(chuàng)建。 1DDE的一般性說明 2DDE中的MATLAB服務(wù)器 3DDE中的MATLAB客戶 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（Dynamic Data Exchange，DDE）允許各Windows應(yīng)用程序間交換數(shù)據(jù)的通信機(jī)制。 Windows平臺(tái)上的MATLAB作為一個(gè)應(yīng)用程序，具有借助DDE與其他應(yīng)用程序通信的功能。 應(yīng)用程序可以借助DDE通話實(shí)現(xiàn)彼此間的通信。 請(qǐng)求建立對(duì)話的應(yīng)用程序稱為客戶（Client） 響應(yīng)對(duì)話請(qǐng)求的應(yīng)用程序被稱為服務(wù)器（Server）。 當(dāng)客戶應(yīng)用程序創(chuàng)建DDE對(duì)話時(shí)，必須識(shí)別被呼叫

14、服務(wù)器的兩個(gè)DDE參數(shù)： 服務(wù)名（Service name），即被請(qǐng)求對(duì) 話的應(yīng)用程序名； 話題（Topic），即對(duì)話主題。 由這兩個(gè)參數(shù)構(gòu)成了區(qū)分不同對(duì)話的惟一標(biāo)識(shí)。 客戶可以采用不同方法訪問作為服務(wù)器的MATLAB。 假如客戶應(yīng)用程序能夠提供管理DDE對(duì)話 的函數(shù)或宏，則應(yīng)該充分利用它們； 假如客戶應(yīng)用程序是自行編制的，則可利 用MATLAB引擎庫或直接利用DDE。 MATLAB用作服務(wù)器時(shí)的工作原理如下圖所示。 當(dāng)MATLAB作為DDE服務(wù)器使用時(shí)，所能選用的具體名稱和它們間的層次關(guān)系如下圖所示。 當(dāng)MATLAB以客戶身份建立DDE通信時(shí)，其工作原理如下圖所示。 在Excel開啟的前提下

15、，運(yùn)行結(jié)果如以下兩圖所示。0510152005101520-10-50510 1ActiveX技術(shù)的一般性說明 2自動(dòng)化客戶 3自動(dòng)化服務(wù)器 ActiveX是一種基于Microsoft Windows 操作系統(tǒng)的組件集成協(xié)議，是各種面向?qū)?象技術(shù)的集合。 每個(gè)ActiveX都支持一個(gè)或多個(gè)賦名的界 面，而界面是一組邏輯相關(guān)方法、屬性和 事件的組合。 MATLAB支持兩種ActiveX技術(shù)，即 ActiveX控件和ActiveX自動(dòng)化。 MATLAB自動(dòng)化客戶的功能僅是MATLAB ActiveX控件功能的子集。 若需要MATLAB通過ActiveX自動(dòng)化客戶支持調(diào)用其他ActiveX組件，則須