基于VS2008和Matlab R2010b版本的混合编程的实现

众所周知Matlab的强大运算能力让各类工程软件望而却步，而VC程序的友好界面又让人爱不释手，若是可以让二者的优点结合起来的话，势必能让程序员欢欣鼓舞。还好MathWorks已经为咱们想到了，基本上如今市面上主流的Matlab版本均可以支持VC和Matlab的混合编程。可是目前网上资料基本上都是基于Matlab 6.0和VC 6.0的，和新版本的实现方法有所不一样，所以笔者经过不断的尝试和研究，终于调试通了基于VS2008和Matlab R2010b的混合编程。

为了更加直观的说明如何实现混合编程，笔者写了一个简单的程序做为测试。先在Matlab里面写一个M文件，代码以下：

function b = MyFunc(a)

b = a.*a;

将M文件保存为MyFunc.m，保存在F:/test文件夹中。而后在Matlab主窗口中将当前文件夹改成F:/test：

cd F:/test;

为了可以让VC调用Matlab程序，咱们能够采用将Matlab程序包装成动态连接文件DLL的形式，而后让VC调用动态连接文件，所以在Matlab中，咱们须要设置一下Matlab的编译库，在Matlab主窗口中键入以下代码：

mbuild –setup

而后出现

Please choose your compiler for building standalone MATLAB applications:

Would you like mbuild to locate installed compilers [y]/n?

键入y后回车，出现

Select a compiler:

[1] Lcc-win32 C 2.4.1 in D:\PROGRA~1\MATLAB\R2010b\sys\lcc

[2] Microsoft Visual C++ 2008 SP1 in D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 9.0

 

[0] None

 

Compiler:

因为咱们是须要用VC来调用Matlab函数，所以咱们选择2，回车，出现

Please verify your choices:

 

Compiler: Microsoft Visual C++ 2008 SP1 

Location: D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 9.0

 

Are these correct [y]/n?

肯定，键入y后回车，出现

****************************************************************************

  Warning: Applications/components generated using Microsoft Visual Studio  

           2008 require that the Microsoft Visual Studio 2008 run-time       

           libraries be available on the computer used for deployment.      

           To redistribute your applications/components, be sure that the   

           deployment machine has these run-time libraries.                 

****************************************************************************

Trying to update options file: C:\Users\张智宇\AppData\Roaming\MathWorks\MATLAB\R2010b\compopts.bat

From template:              D:\PROGRA~1\MATLAB\R2010b\bin\win32\mbuildopts\msvc90compp.bat

 

Done . . .

若是出现以上说明，则证实Matlab编译器设置成功了。接下来是生成M文件的DLL文件。

在Matlab主窗口中键入以下代码

mmc –W cpplib:MyDLL –T link:lib MyFunc.m –C

其中cpplib:后面的是须要生成文件的文件名，是本身取的，link:lib后面的MyFunc.m是转换为DLL的M文件的文件名。 -W/-T/-C是参数，具体含义能够经过mcc –help命令查看，注意参数的大小写。

Matlab编译后会在Test文件夹下生成9个文件，分别是：

mccEcxludedFiles.log

MyDLL.cpp

MyDLL.ctf

MyDLL.dll

MyDLL.exp

MyDLL.exports

MyDLL.h

MyDLL.lib

readme.txt

其中MyDLL.dll，MyDLL.lib，MyDLL.ctf，MyDLL.h是咱们须要的文件，至此，Matlab方面就已经设置稳当了。

打开VC2008，新建一个工程，而后将上述四个文件复制到工程目录下。选择“工具-选项-项目和解决方案-VC++目录”，在“显示如下内容目录”里选择“包含文件”将“D:\Program Files\MATLAB\R2010b\extern\include”添加进去，而后选择“库文件”将“D:\Program Files\MATLAB\R2010b\extern\lib\win32\microsoft”添加进去，其中D:\Program Files是Matlab的安装目录，可根据实际状况进行修改。

而后选择“项目-属性-配置属性-连接器-输入”，在右边“附加依赖项”一栏填入“myDLL.lib mclmcrrt.lib”，其中MyDLL.lib就是刚刚用Matlab生成的lib文件。

在编写代码时首先得包含头文件“MyDLL.h”，而后开始编写须要的代码，我为了说明问题编写了一个测试代码以下所示：

{

MyDLLInitialize();                            //初始化DLL动态链接文件

 

double _x[5] = {1,2,3,4,5};                //输入数组

double _y[5];                             //输出数组

 

mxArray* x = mxCreateDoubleMatrix(1, 5, mxREAL);     //建立1*5矩阵

memcpy(mxGetPr(x), (void*)_x, sizeof(_x));           //拷贝输入数据

   

mxArray *input[1] = {x};                               //将矩阵x的指针做为输入参数传递进去

mxArray *output[1];                                    //定义输出参数指针

 

mlxMyFunc(1,output,1,input);                       //调用m函数

mxArray *y;                                        //定义输出结果指针

y = output[0];                                     //将输出参数传递给输出结果

memcpy(_y, mxGetPr(y), sizeof(_y));                //拷贝输出数据

 

MyDLLTerminate();                    //结束DLL库

 

//显示数组中的数据

CString str;

str.Format("%f %f %f %f %f",_y[0],_y[1],_y[2],_y[3],_y[4]);

 

MessageBox(str);

}

其中MyDLLInitialize()，mlxMyFunc()，MyDLLTerminate()等函数能够在MyDLL.h中找到函数原型，mlxMyFunc函数原型为：

mlxMyFunc(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, mxArray *prhs[])

nlhs表明输出参数个数，plhs[]里面存放的是输出参数的指针，nrhs表明输入参数个数，prhs[]中存放的是输入参数的指针。上例中因为输入输出参数只有一个，所以在plhs[0]中存放的就是M文件中b的指针，prhs[0]中存放的就是M文件中a的指针。

编译运行以后就能够在弹出的消息框中获得所要的结果。将项目文件夹下生成的可执行文件复制出来，将MyDLL.dll文件、MyDLL.ctf文件和.exe文件放在同一目录下即可脱离VC++独立运行。若是须要在其余未装Matlab的机器上运行，则还须要将“D:\Program Files\MATLAB\R2010b\toolbox\compiler\deploy\win32”中的MCRInstaller.exe复制出来，在未安装Matlab的电脑上运行此程序，才可以使得刚刚生成的可执行文件顺利运行。

以上程序在Windows 7 家庭普通版 + Visual Studio 2008 专业版 SP1 + Matlab R2010b下编译运行经过。