VC6.0與_matlab_接口(方法)

1、常用數(shù)學(xué)軟件選講常用數(shù)學(xué)軟件選講2VC與與Matlab接口編程接口編程 如果在CC+語言中能用MATLAB那么簡(jiǎn)單的代碼來實(shí)現(xiàn)該功能就可以大大減少工作量，VC和MATLAB接口就是做這個(gè)工作的。利用MATLAB的編譯工具將m文件方便的轉(zhuǎn)化為CC+語言、可執(zhí)行程序(exe)、動(dòng)態(tài)連接庫文件(dll)、COM組件等等，并可直接供CC+語言調(diào)用，利用VC和MATLAB接口技術(shù)可以在VC中充分發(fā)揮MATLAB的數(shù)值計(jì)算功能，并且可以不依賴MATLAB軟件運(yùn)行。我們?cè)诰帉懗绦驎r(shí)，可以在VC下做出很漂亮的界面，而把復(fù)雜的數(shù)值處理交給MATLAB去做(實(shí)際上MATLAB也能做界面GUI(Graphic Us

2、er Interface),而且做出的界面并不比VC遜色，但是需要MATLAB軟件作為后臺(tái)運(yùn)行，如果不依賴MATLAB軟件運(yùn)行的話，可以在VC中調(diào)用GUI)，然后通過接口技術(shù)將MATLAB集成到VC中，這樣可以大大減輕編程的負(fù)擔(dān)，并減少程序編寫時(shí)間。 3VC與與Matlab接口編程接口編程 Matlab Engine方式 Matlab CC+函數(shù)庫(7.0后不建議使用，略) Matlab自帶的Matlab Compiler Matcom技術(shù)技術(shù) COM組件接口方法組件接口方法(Visual C+6.0 Matlab 6.5)4Matlab Engine方式方式 Matlab Engine是指一

3、組Matlab提供的接口函數(shù),支持C語言, Matlab Engine采用C/S(客戶機(jī)/服務(wù)器)模式,Matlab作為后臺(tái)服務(wù)器,而C程序作為前臺(tái)客戶機(jī),通過Windows的動(dòng)態(tài)控件與服務(wù)器通信,向Matlab Engine傳遞命令和數(shù)據(jù)信息,從Matlab Engine接受數(shù)據(jù)信息。用戶可以在前臺(tái)應(yīng)用程序中調(diào)用這些接口函數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)Matlab Engine的控制。采用這種方法幾乎能利用Matlab全部功能，但是需要在機(jī)器上安裝Matlab軟件，而且執(zhí)行效率低，因此在實(shí)際應(yīng)用中不采用這種方法，在軟件開發(fā)中也不可行，適合個(gè)人使用或做演示用。 5Matlab自帶的Matlab Compiler

4、Matlab Compiler的作用是將m文件轉(zhuǎn)化成C/C+代碼（也就是通常所用的mcc命令）,這種源代碼需要用C/C+編譯器編譯連接成獨(dú)立應(yīng)用程序，在將m文件轉(zhuǎn)成獨(dú)立應(yīng)用程序的過程中生成的C/C+文件，原則上是可以被其它的C/C+代碼調(diào)用的，編譯器可以通過設(shè)置mcc命令的選項(xiàng)，將m文件編譯成動(dòng)態(tài)鏈接庫文件、C/C+文件、可執(zhí)行文件等一系列文件。到matlab R12.1為止，Matlab Compiler的m程序轉(zhuǎn)換成C/C+代碼功能有很多限制： 1. 不能轉(zhuǎn)換腳本m文件，只能轉(zhuǎn)換m函數(shù)； 2. 不能使用matlab對(duì)象； 3. 不能用input或者eval操作matlab空間變量； 4.

5、不能動(dòng)態(tài)地命名變量，然后用load或者save命令來操作； 5. 不能處理具有嵌套調(diào)用其他m文件的m文件； 6. 不能使用MATLAB內(nèi)聯(lián)函數(shù)；61、必須保證編譯器的正確配置，因?yàn)榫幾g器使用了、必須保證編譯器的正確配置，因?yàn)榫幾g器使用了CC+庫函數(shù)，所以在使用前需要使庫函數(shù)，所以在使用前需要使用用mex -setup 和和mbuild -setup兩個(gè)命令對(duì)編譯器進(jìn)行配置，兩個(gè)命令對(duì)編譯器進(jìn)行配置，如果以前已經(jīng)進(jìn)行了配置就不如果以前已經(jīng)進(jìn)行了配置就不需要這一步。需要這一步。動(dòng)態(tài)鏈接庫方式7mbuild -setup892、設(shè)置頭文件和庫文件的路徑，配置完成如圖、設(shè)置頭文件和庫文件的路徑，配置完

6、成如圖1和圖和圖2 103、在、在MATLAB打開文本編輯器打開文本編輯器(File-New-M-file)寫一個(gè)簡(jiǎn)單的寫一個(gè)簡(jiǎn)單的m函數(shù)：函數(shù)： function y=huatu_test() x=-10:0.1:10; y=sin(x); plot(x,y,*) 文件保存為文件保存為huatu_test.m。 4、在、在MATLAB命令窗口用如下命令生成命令窗口用如下命令生成dll文件和調(diào)用文件和調(diào)用dll所需要的文件：所需要的文件： mcc -t -W libhg:dlltest -T link:lib -h libmmfile.mlib huatu_test.m 生成的文件將會(huì)保存在當(dāng)

7、前目錄下，默認(rèn)的當(dāng)前目錄為：生成的文件將會(huì)保存在當(dāng)前目錄下，默認(rèn)的當(dāng)前目錄為：MATLAB根目錄根目錄work，找到，找到dlltest.h 、dlltest.lib和和dlltest.dll文件，這三個(gè)文件是我們需要文件，這三個(gè)文件是我們需要的。的。5、在、在VC中新建一個(gè)名為中新建一個(gè)名為ceshi基于對(duì)話框的工程，在工程中添加一個(gè)名為基于對(duì)話框的工程，在工程中添加一個(gè)名為測(cè)試測(cè)試的的button按鈕。將按鈕。將dlltest.h 、dlltest.lib和和dlltest.dll文件拷貝到當(dāng)前工文件拷貝到當(dāng)前工程目錄下，并通過程目錄下，并通過Project-Add To Project-

8、Files 選擇拷貝到當(dāng)前目錄下選擇拷貝到當(dāng)前目錄下的三個(gè)文件，將文件引入工程。的三個(gè)文件，將文件引入工程。 116、在、在ceshiDlg.cpp文件中添加頭文件文件中添加頭文件dlltest.h #include dlltest.h 打開打開dlltest.h文件，里面有有關(guān)函數(shù)的定義，找到其中三個(gè)函文件，里面有有關(guān)函數(shù)的定義，找到其中三個(gè)函數(shù)：數(shù)： extern mxArray * mlfHuatu_test(void); extern void dlltestInitialize(void); extern void dlltestTerminate(void); 從函數(shù)意思不難知道它

9、們的作用，從函數(shù)意思不難知道它們的作用，dlltestInitialize用來初始化用來初始化dll庫，庫，dlltestTerminate用來結(jié)束調(diào)用用來結(jié)束調(diào)用dll,mlfHuatu_test為主為主程序執(zhí)行函數(shù)。將三個(gè)函數(shù)拷貝到程序執(zhí)行函數(shù)。將三個(gè)函數(shù)拷貝到button響應(yīng)代碼中，進(jìn)行修響應(yīng)代碼中，進(jìn)行修改：改： void CCeshiDlg:OnButton1() dlltestInitialize(); mlfHuatu_test(); dlltestTerminate(); 12編譯、執(zhí)行程序，點(diǎn)擊結(jié)果如圖 13可以看出，相比可以看出，相比VC編寫編寫dll文件，利用文件，利用M

10、ATLAB 編譯器生成編譯器生成dll文件，以及在文件，以及在VC中調(diào)用該中調(diào)用該dll文件要方便和簡(jiǎn)單的多。利用編譯文件要方便和簡(jiǎn)單的多。利用編譯器還可以根據(jù)需要生成器還可以根據(jù)需要生成CC+源文件，可執(zhí)行文件等。源文件，可執(zhí)行文件等。MATLAB6.5的編譯器為的編譯器為3.0版本，版本，MATLAB7.0的編譯器為的編譯器為4.0版版本，本，4.0版本的編譯器對(duì)原編譯器進(jìn)行了很多改進(jìn)，版本的編譯器對(duì)原編譯器進(jìn)行了很多改進(jìn)，3.0很多方法很多方法都不再使用，上述方法如果在都不再使用，上述方法如果在7.0版本上使用會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。版本上使用會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。 利用利用mcc命令，通過不同的參數(shù)設(shè)置可以

11、生成不同的文件，例如命令，通過不同的參數(shù)設(shè)置可以生成不同的文件，例如：mcc -B sgl myfun 將將myfun.m文件生成對(duì)應(yīng)的文件生成對(duì)應(yīng)的c文件和使用文件和使用c圖圖形庫的可執(zhí)行程序形庫的可執(zhí)行程序 mcc -B sglcpp myfun 將將myfun.m文件生成文件生成相應(yīng)的相應(yīng)的c+文件和使用文件和使用c+圖形庫的可執(zhí)行程序圖形庫的可執(zhí)行程序 (如果自己編寫的程序圖形不能顯示菜單欄和工具欄如果自己編寫的程序圖形不能顯示菜單欄和工具欄,拷貝文件夾拷貝文件夾bin到當(dāng)前目錄下到當(dāng)前目錄下)14利用編譯器將利用編譯器將m文件轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的文件轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的CC+文件文件,并在并在VC中

12、調(diào)用中調(diào)用 首先要保證編譯器設(shè)置正確，編譯器的設(shè)置可以參考前面兩節(jié)的內(nèi)容。如首先要保證編譯器設(shè)置正確，編譯器的設(shè)置可以參考前面兩節(jié)的內(nèi)容。如果以前已經(jīng)進(jìn)行了配置就不需要這一步。果以前已經(jīng)進(jìn)行了配置就不需要這一步。1、在、在MATLAB中編寫如下函數(shù)：中編寫如下函數(shù)： function x=gjfcz(A,b) %A=-1.5 1 2; 4 2 3 ; -3 2 8 %b=3;5;6 x=Ab 保存名為保存名為gjfcz.m，該函數(shù)的功能為求解線形方程組。，該函數(shù)的功能為求解線形方程組。2、在、在MATLAB的命令窗口輸入以下命令：的命令窗口輸入以下命令：mcc -m gjfcz.m該命令用來生

13、成對(duì)應(yīng)的該命令用來生成對(duì)應(yīng)的C文件和可執(zhí)行程序。在文件和可執(zhí)行程序。在MATLAB工作目錄下工作目錄下(一一般是般是MATLABwork)將會(huì)生成如下文件：將會(huì)生成如下文件：gjfcz.exe，gjfcz.c，gjfcz.h，gjfcz_main.c，其中，其中g(shù)jfcz.c，gjfcz.h是我們需要的文件。是我們需要的文件。15Matcom 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介這是個(gè)第三方控件，很小這是個(gè)第三方控件，很小(8M多多),原本屬于原本屬于mathtool公司，后公司，后來被來被Mathworks公司合并了，使用該工具可以將公司合并了，使用該工具可以將m腳本文腳本文件和件和m函數(shù)轉(zhuǎn)化成相同功能的函數(shù)轉(zhuǎn)化成相同

14、功能的CC+文件，相比其它方法文件，相比其它方法使用使用matcom具有如下優(yōu)點(diǎn)：具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1. 轉(zhuǎn)換過程簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換過程簡(jiǎn)單(由由matcom工具自動(dòng)實(shí)現(xiàn)工具自動(dòng)實(shí)現(xiàn))，容易實(shí)現(xiàn)；，容易實(shí)現(xiàn)； 2. 可以方便的生成動(dòng)態(tài)鏈接庫文件可以方便的生成動(dòng)態(tài)鏈接庫文件(dll)和可執(zhí)行文件和可執(zhí)行文件(exe)； 3. 不僅可以轉(zhuǎn)換獨(dú)立的腳本文件，也可以轉(zhuǎn)換嵌套腳本文件不僅可以轉(zhuǎn)換獨(dú)立的腳本文件，也可以轉(zhuǎn)換嵌套腳本文件； 4. 設(shè)置環(huán)境后，可以使用設(shè)置環(huán)境后，可以使用Matlab的工具箱函數(shù)；的工具箱函數(shù)； 但但matcom也有以下不足：也有以下不足： 1. 對(duì)對(duì)struct等類的支持有缺陷，對(duì)等類的

15、支持有缺陷，對(duì)class數(shù)據(jù)類型；數(shù)據(jù)類型； 2. 部分繪圖語句無法實(shí)現(xiàn)或得不到準(zhǔn)確圖象，尤其是三維圖部分繪圖語句無法實(shí)現(xiàn)或得不到準(zhǔn)確圖象，尤其是三維圖象；象；16相比Matlab自帶的編譯器Compiler，用Matcom轉(zhuǎn)化代碼要簡(jiǎn)單和方便得多。本節(jié)將以VC6.0和Matcom為例，詳細(xì)介紹如何利用Matcom進(jìn)行VC與Matlab的聯(lián)合編程。 Matcom 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介17Matcom安裝 安裝Matcom前要已求安裝VC6.0。 Matcom可以獨(dú)立于Matlab運(yùn)行，但需要外部的C+編譯器，在安裝時(shí)指定Matlab的位置是為了讓編譯文件中需要的一些系統(tǒng)函數(shù)找到路徑。18安裝完成后，啟動(dòng)界

16、面安裝完成后，啟動(dòng)界面MIDEVA(下圖下圖)。MIDEVA集成開發(fā)環(huán)集成開發(fā)環(huán)境包括命令行窗口、變量列表窗口、命令列表窗口和編譯鏈境包括命令行窗口、變量列表窗口、命令列表窗口和編譯鏈接信息窗口等幾部分，并有詳細(xì)的幫助文檔接信息窗口等幾部分，并有詳細(xì)的幫助文檔 19Matcom命令輸入方法與Matlab相同。如果安裝在中文版操作系統(tǒng)時(shí)，輸入命令前加一空格。（下圖）20m文件編譯后放入VC中 1、啟動(dòng)MIDEVA ,File-New，新建如下Test1.m文件：x=1:0.1:10; y=sin(x); plot(x,y); 將文件保存（如下圖）。m文件保存的默認(rèn)位置為：matcom安裝目錄ma

17、tcom45，生成的C+文件保存的默認(rèn)位置為：matcom安裝目錄matcom45Debug，本例matcom安裝目錄為C盤 即 C:matcom45Debug,在該目錄下將會(huì)產(chǎn)生Test1.h、Test1.cpp、Test1.r 、Test1.obj文件。 212、在VC中用MFC Wizard(exe)創(chuàng)建一個(gè)基于對(duì)話框名為Example的工程。在面板上添加一個(gè)ID為IDC_BUTTON1按扭。3、將C:matcom45Debug目錄下的Test1.cpp文件的內(nèi)容拷貝到void CExamleDlg:OnButton1()下224、將C:matcom45lib下的matlib.h 和v4

18、501v.lib文件和C:matcom45debug下的Test1.h文件拷貝到工程Example目錄下，然后在VC中將庫文件和頭文件加入到工程中：工程-添加工程-Files,選擇剛剛拷貝到Example目錄下的matlib.h 、v4501v.lib和Test1.h文件 235、在、在ExamleDlg.cpp中加入如下代碼：中加入如下代碼：#include matlib.h #include Test1.h 6、在、在void CExamleDlg:OnButton1()中分別添加一個(gè)初始化類中分別添加一個(gè)初始化類庫調(diào)用函數(shù)庫調(diào)用函數(shù)”initM(MATCOM_VERSION)”和一個(gè)結(jié)束

19、類庫調(diào)用和一個(gè)結(jié)束類庫調(diào)用函數(shù)函數(shù)”exitM()” 24運(yùn)行程序，點(diǎn)擊畫圖按扭運(yùn)行程序，點(diǎn)擊畫圖按扭 程序的release版本需要ago4501.dll、v4501v.dll、v4501.lib三個(gè)文件的支持。 25在VC中調(diào)用matcom編譯后的函數(shù) 首先新建一個(gè)函數(shù)huatu.m，該函數(shù)的功能是:接受用戶輸入的左端點(diǎn)值和右端點(diǎn)值兩個(gè)輸入?yún)?shù)，然后在該區(qū)間畫正弦圖形。函數(shù)還將生成兩個(gè)隨機(jī)數(shù)，作為一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)在圖中打印出來（綠點(diǎn)），用來說明如何在VC中處理調(diào)用函數(shù)的返回值。 261建立一個(gè)名為Example2基于對(duì)話框的MFC(exe)工程。2在matcom中新建一個(gè)名為huatu.m文件

20、273.在在matcom命令窗口中運(yùn)行該函數(shù)命令窗口中運(yùn)行該函數(shù) 284將生成的將生成的huatu.h、huatu.cpp（默認(rèn)位置為（默認(rèn)位置為 安裝目錄安裝目錄:matcom45samplesDebug）和）和matlib.h、v4501v.lib（默認(rèn)（默認(rèn)位置為位置為 安裝目錄安裝目錄:matcom45lib）四個(gè)文件拷貝到建立的工程）四個(gè)文件拷貝到建立的工程Example2目錄下。目錄下。5將第四步拷貝的四個(gè)文件加入到將第四步拷貝的四個(gè)文件加入到VC工程中：工程工程中：工程-添加工程添加工程-文件，選擇剛才拷貝到文件，選擇剛才拷貝到Example2目錄下的四個(gè)文件。完成后目錄下的四個(gè)

21、文件。完成后如圖如圖 296在Example2dlg.cpp中添加頭文件：#include matlib.h #include huatu.h 307為工程建立界面：添加一個(gè)Button按扭控件；添加四個(gè)Edit box控件，用于顯示數(shù)據(jù)；添加五個(gè)Static text控件，四個(gè)顯示文字，一個(gè)顯示圖形，將顯示圖形的Static text的ID設(shè)置為ID_PIC。其他所有控件屬性保持默認(rèn) 318按Ctrl+W為控件添加變量。 329為Button1按鈕添加響應(yīng)代碼。 3310運(yùn)行程序，輸入左端點(diǎn)和右端點(diǎn)，點(diǎn)擊”畫圖”按鈕，結(jié)果如圖 34注：如果在編譯中出現(xiàn)下列錯(cuò)誤：fatal error C10

22、10: unexpected end of file while looking for precompiled header directive 進(jìn)行下列設(shè)置：工程-設(shè)置- C/C+ 選擇precompiled headers 選擇第一或第二項(xiàng)：自動(dòng)選擇預(yù)補(bǔ)償頁眉,如圖35COM接口方法 COM是是component object module的簡(jiǎn)稱，它的簡(jiǎn)稱，它是一種通用的對(duì)象接口，任何語言只要按照這是一種通用的對(duì)象接口，任何語言只要按照這種接口標(biāo)準(zhǔn)，就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)用它。種接口標(biāo)準(zhǔn)，就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)用它。matlab6.5新新推出來的推出來的combuilder就是把用就是把用matlab編寫的

23、程編寫的程序做成序做成com組件，供其他語言調(diào)用。該方法實(shí)組件，供其他語言調(diào)用。該方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，而且現(xiàn)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，而且?guī)缀蹩梢允褂脦缀蹩梢允褂肕atlab的任何函數(shù)的任何函數(shù)(注意：不支持腳本文件，腳本文件注意：不支持腳本文件，腳本文件使用時(shí)要改為函數(shù)文件使用時(shí)要改為函數(shù)文件)，因此，因此在程序較大、調(diào)在程序較大、調(diào)用工具箱函數(shù)或調(diào)用函數(shù)較多時(shí)推薦使用用工具箱函數(shù)或調(diào)用函數(shù)較多時(shí)推薦使用，這，這也是也是Matlab公司公司(Matlab公司就是公司就是Mathworks公司公司)推薦的使用方法。推薦的使用方法。 361:在Matlab編輯器里編輯m函數(shù)文件：?jiǎn)?dòng)matlab-Fi

24、le-New-M-file 函數(shù)內(nèi)容如圖：該函數(shù)無輸入輸出參數(shù)，文件保存為huatu.m 37在matlab下建立COM組件，步驟如下： 1、在matlab command window 輸入如下命令： comtool 出現(xiàn)com編輯界面，如圖 382、新建工程：File-New Project,如圖（左） 3、設(shè)置組件屬性，在“Component name”項(xiàng)中填寫組件名稱“component”,這時(shí)候會(huì)自動(dòng)生成類“component”,在“Class name”項(xiàng)中填寫類名稱“huatu”,如圖（右）39為了便于區(qū)分,選中Classes中的component,點(diǎn)擊“remove”按鈕，將類component移除，再點(diǎn)擊Add添加新類huatu,結(jié)果如圖5。點(diǎn)擊OK，接下來出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，選擇Yes. 404. 添加文件：選中左邊工作區(qū)的huatu,點(diǎn)擊Project-Add File，選擇已經(jīng)編輯好的函數(shù)文件huatu.m,如圖6。需要注意的是m文件必須是m函數(shù),否則會(huì)報(bào)錯(cuò),如果是m