VC++与Matlab混合编程2

在VC中调用MATLAB的，总结有以下几种方法：1、是调用Matlab引擎；2、是调用Matlab中M函数转化成的dll文件；3、调用Matlab中M函数转化成c语言的函数。

  第一种方法

　一、设置VC相关属性。

    （1）Visual C++6.0 编译环境的设置：通过菜单 Tools/ Options，打开Visual C++6.0设置属性页，进入 Directorie页面，在 Show Directories for下拉列表中选择Include Files，添加路径：<matlab>\extern\include（在Matlab的安装路径下）；再选择下拉列表中的 Library Files，添加路径：<matlab>\extern\ lib\win32\Microsoft（在Matlab的安装路径下，但是在我查看资料的时候看到很多是<matlab>\extern\ lib\win32\Microsoft\msvc60这个路径，但是我用的是MatlabR2009a，或许这里设置有点区别）。看资料说编译环境或许只需设置一次，但是我在设置的时候每次都要设置。

    （2）添加库文件: 通过菜单 Projects|settings，进入 Link 页面，在 Object/Library Modules 框中，添加库文件名：libmx.lib 、libmat.lib 、libeng.lib。每个新的工程文件都要单独添加库文件。

　二、在VC中通过MATLAB引擎调用Matlab函数命令：

          现在以画一个正弦曲线的图为例。

         1、 新建一个MFC程序，命名Test，基于对话框。

          
        2、在Testdlg.cpp中加入头文件：

#include "engine.h"
#include <stdlib.h>

        3、添加botton  Test，并添加点击命令，加入代码如下：

void CTestDlg::OnTest()
{
 // TODO: Add your control notification handler code here
 Engine *ep;
 
 if (!(ep = engOpen(NULL))) //打开Matlab引擎

 {              

     MessageBox ("Can't start MATLAB engine", MB_OK);

     exit(-1);

 } 

 engSetVisible(ep, 0);
 
 engEvalString(ep,"x=0:0.001:2*pi;");
 
 engEvalString(ep,"y=sin(x);");     
 
 engEvalString(ep,"plot(x,y)");//会显示出图
}

        4、运行程序，单击Test按钮，运行结果如下图：

        

至此，利用VC调用Matlab引擎结束，可以运行Matlab中的各种函数，作图等。此种方法的特点是，非常简单和方便，要求运行程序的电脑必须装有Matlab软件，因此也具有不能脱离Matlab环境的弱点。

备注：此次测试是基于Visual C++6.0和Matlab R2009a的环境。

上面例子是VC和Matlab的混合编程的一个简单应用，在实际的数值计算，控制系统开发等工程应用中，可以很好的利用VC和Matlab的混合编程技术，从而简化应用程序的开发工作量。

 

 

 

第二种方法：利用Matlab生成DLL文件，然后用VC调用DLL文件，此种方法是将Matlab写的函数封装在动态链接库里面，然后用VC调用动态链接库，优点是程序的运行可以脱离Matlab的环境独立运行。

在VC中调用MATLAB的，总结有以下几种方法：1、是调用Matlab引擎；2、是调用Matlab中M函数转化成的dll文件；3、调用Matlab中M函数转化成c语言的函数。在本文当中重点讲解第二种方法，调用Matlab中M函数转换成DLL文件的形式。
在我自己编写之前，查看了很多的文献，但是每个文献所应用的Matlab的版本不一样，很多数学函数对应的库不一样，导致最终的函数出错，本次练习和测试也是出现在了一个lib文件没有找到问题，查找了很长时间，一个一个的对出来才找到的错的原因。
因此在开始我们编程之前想告诉大家的是，我们在中间过程当中可能会遇到很多的问题，但是这个时候一定要坚持下去，多查文献，同时积极向高手请教，只有这样才能做出成品，不然的话我们只能中途而废。好了，现在开始正文。
在VC6.0下调用Matlab的M文件，基本可以分为一下几个大步骤，1、对Matlab的编译环境进行配置；2、编写M函数生成DLL文件；3、编写VC程序，对工程进行配置；4、调用生成的DLL文件中的函数；5、程序的调试和发布。
一、Matlab编译环境的设置
为了在开发时实现对MATLAB的具体功能的调用，应首先在操作系统中安装MATLAB工具软件，之后并运行此工具软件，依次执行
mex –setup
mbuild –setup
此时一定要注意横线前面的空格，最好不要复制，自己手工输入到Matlab的命令对话框当中，不然会出现错误，很多人在这里遇到了问题。
>> mex -setup
Please choose your compiler for building external interface (MEX) files: 
 
Would you like mex to locate installed compilers [y]/n? 
 
Select a compiler: 
[1] Lcc-win32 C 2.4.1 in D:\PROGRA~1\MATLAB\R2009a\sys\lcc 
[2] Microsoft Visual C++ 6.0 in D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 
 
[0] None 
 
Compiler: 2
 
Please verify your choices: 
 
Compiler: Microsoft Visual C++ 6.0 
Location: D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 
 
Are these correct [y]/n? 
 
Trying to update options file: C:\Users\Robin\AppData\Roaming\MathWorks\MATLAB\R2009a\mexopts.bat 
From template:              D:\PROGRA~1\MATLAB\R2009a\bin\win32\mexopts\msvc60opts.bat 
 
Done . . . 
 
************************************************************************** 
  Warning: The MATLAB C and Fortran API has changed to support MATLAB 
           variables with more than 2^32-1 elements.  In the near future 
           you will be required to update your code to utilize the new 
           API. You can find more information about this at: 
           http://www.mathworks.com/support/solutions/data/1-5C27B9.html?solution=1-5C27B9
           Building with the -largeArrayDims option enables the new API. 
************************************************************************** 
 
>>
以上是运行mex –setup的情况。
>> mbuild -setup
Please choose your compiler for building standalone MATLAB applications: 
 
Would you like mbuild to locate installed compilers [y]/n? 
 
Select a compiler: 
[1] Lcc-win32 C 2.4.1 in D:\PROGRA~1\MATLAB\R2009a\sys\lcc 
[2] Microsoft Visual C++ 6.0 in D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 
 
[0] None 
 
Compiler: 2
 
Please verify your choices: 
 
Compiler: Microsoft Visual C++ 6.0 
Location: D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 
 
Are these correct [y]/n? 
 
Trying to update options file: C:\Users\Robin\AppData\Roaming\MathWorks\MATLAB\R2009a\compopts.bat 
From template:              D:\PROGRA~1\MATLAB\R2009a\bin\win32\mbuildopts\msvc60compp.bat 
 
Done . . . 
 
>>
以上为运行mbuild –setup的情况。
二、写M函数，创建动态链接库（*.DLL）
1、创建动态链接库主要有两种方法：
一种是使用 Matlab为VC++ IDE提供的Add-in。这种方法比较简单，方便快捷，只要 在VC++中创建工程的时候选择Matlab Project Wizard，并且在接下来的Step1中的Visual Matlab Application Type 选择 Shared M-DLL就可以了。接下来就是添加*.m文件， 进行编 译 了。
另一种方法就是使用Matlab的mcc命令将*.m文件编译为动态链接库(*.DLL）。
mcc–B csglsharedlib: youlibname function1 funcion2…来创建我们所需要的动态链接库 DLL文件。其中参数-B表示使用的是Bundle Files作为参数，csglsharedlib是-B的参数，意 思是生成使用Matlab图形库的C共享动态链接库，youlibname是你想要生成的动态链接库 DLL的文件名，注意csglsharedlib与youlibname之间有一个冒号“：”连接，function1为你想要加入到动态链接库DLL中的函数名，如果有多个函数，各个函数名用空格隔开。
举例：创建所需的Matlab函数文件 MyAdd.m
function [c] = MyAdd(a, b);  
c = a + b; 
然后，进行编译，命令如下：
mcc -W cpplib:libMyAdd -T link:lib MyAdd
其中，mcc是Matlab提供的编译命令，对于这一点，Matlab的帮助说明如下：
-W lib:string link:lib其中-W是控制编译之后的封装格式，cpplib，是指编译成C++的lib，cpplib冒号后面是指编译的库的名字，-T表示目标，link:lib表示要连接到一个库文件的目标，目标的名字是后面的MyAdd，即你写的m函数的名字。
运行完之后，你的目录下面，将会出现以下一些文件：
libMyAdd.cpp
libMyAdd.exp
libMyAdd.dll
libMyAdd.exports
libMyAdd.h
libMyAdd.prj
libMyAdd_mcc_component_data.c
mccExcludedFiles.log
readme.txt
具体每一个文件的意思，请查帮助，这里只说其中很有用的几个：
libMyAdd.dll是编译好的动态库，MyAdd这个函数封装在里面，libMyAdd.h是对应的头文件，在C里面调用这个函数的时候，需要include这个头文件，在这个头文件的最后，你可以看到下面的内容：
extern LIB_libMyAdd_CPP_API void MW_CALL_CONV MyAdd(int nargout, mwArray& c, const mwArray& a, const mwArray& b);
这就是MyAdd的C函数的声明。nargout表示输出变量的个数，a，b，c就是对应了m函数的几个变量。
注意，a，b，c三个变量的类型是mwArray，这是Matlab提供的一个特殊的变量类型（在7.0的版本，编译之后，变量类型是mxArray）。mwArray是一个类，具体可以查帮助，当然后面也会讲到。
三、在VC++中使用Matlab生成的动态链接库（*.DLL）
首先新建一个基于MFC的对话框程序，太简单了，取名为Add，然后进行如下设置：
 
1、设置 Include 和 Library 目录
在VC++IDE中选择Tools->Options->Directories。
在 Show directoris for:中选择Include files，添加如下两个目录：
 

在 Show directoris for:中选择Library files，添加如下两个目录：
 
这里假设<Matlab>为你的Matlab的安装目录。这些操作只需要一次。以后的工程中不需再进行操作。
2、工程 (project)本身的一些设置 
在 VC++ IDE中选择 Project->Setting->Link
在Category中选择General，在Object/library modules中添加mclmcrrt.lib libmx.lib libmat.lib mclmcr.lib libMyAdd.lib
 
3、为工程添加相应的文件
把刚才生成的libMyAdd.h libMyAdd.dll libMyAdd.lib文件复制到VC++工程的文件夹下，并且用add to project//files… 添加的工程中(如果遇到添加文件到工程的命令没有反应的时候可以尝试将Office卸载掉,我在编程的时候就遇到了这个问题)。
 4、使用DLL
（1）首先要在使用DLL中函数的源文件中加上头文件libMyAdd.h。如下再加上另外两个数学函数的头文件：
#include "mclmcr.h"   
#include "matrix.h"
#include "libMyAdd.h"
（2）注册DLL
在使用之前还需要对libMyAdd.dll进注册，使用完毕之后需要对其进行释放。注册使用函数libMyAddInitiallize()；释放使用函数libMyAddTerminate()。
函数名的规则就是youlibname+Initialize(Terminate)。 这两函数在libMyAdd.h 中可以找到。
libMyAddInitialize()不仅注册了刚才生成的libMyAdd.dll，同时它也注册了Matlab本身的一些动态链接库（*.DLL）；同理libMyAddTerminate()不仅释放了刚才生成的libMyAdd.dll，同时它也释放了Matlab本身的一些动态链接库（*.DLL）。因此在注册了libMyAdd.dll之后，我们也可以使用 Matlab的数学库中的函数，例如mlfabs()，mlfAssign()等等 。 
在使用libMyAdd.dll 的时候，存在着一个VC++和libMyAdd.dll中的函数之间数据交互的问题 。
由于libMyAdd.dll中的函数所接受的参数是mxArray 型数据 。因此我们要使用Matlab为 我们提供的External Interfaces/ API 函数来创建mxArray 型数据，大量的API函数可参见Matlab 的帮助文件Matlab\External Interfaces/API Reference\C MX-Functionsx 小节。还有一个需要注意的问题就是原来的函数名myfun 变成了mlfMyfun。可以在libMyAdd.h中看到。
下 面 就是一个 实 例 
void CAddDlg::OnAdd() 
{
 // TODO: Add your control notification handler code here
 double a = 6;   
 double b = 8;   
 double c; 
 if(!libMyAddInitialize())   
 {   
  MessageBox("Could not initialize libMyAdd!");   
  exit(-1); 
 }  
 mwArray mwA(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);
 mwArray mwB(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);  
 mwArray mwC(1, 1, mxDOUBLE_CLASS);   
 mwA.SetData(&a, 1);   
 mwB.SetData(&b, 1);
 MyAdd(1, mwC, mwA, mwB);  
 c = mwC.Get(1, 1);   
 CString str;
 str.Format("%.0f",c);
 MessageBox(str,"求和结果");
 libMyAddTerminate();  
}
四、对程序进行运行和调试
 调试结果如下图：