【转】三种方式在C++中调用matlab

 

　 C/C++调用Matlab

　　在工程实践中，C/C++调用Matlab 的方法主要有调用Matlab 计算引擎、包含m 文件转 换的C/C++文件，以及调用m文件生成的DLL 文件。

　　1 利用Matlab计算引擎

　　Matlab 的引擎库为用户提供了一些接口函数，利用这些接口函数，用户在自己的程序中以计算引擎方式调用Matlab 文件。该方法采用客户机/服务器的方式，利用Matlab 引擎 将Matlab 和C/C++联系起来。在实际应用中，C/C++程序为客户机，Matlab 作为本地服务器。

　　C/C++程序向Matlab 计算引擎传递命令和数据信息，并从Matlab 计算引擎接收数据信息。

　　Matlab 提供了以下几个C 语言计算引擎访问函数供用户使用：engOpen，engClose，engGetVariable，engPutVariable，engEvalString，engOutputBuffer，engOpenSingleUse， engGetVisible，engSetVisible。

　　下面以C 语言编写的、调用Matlab 引擎计算方程x3 ?2x+5=0根的源程序example2.c 为 例，说明C/C++调用Matlab 计算引擎编程的原理和步骤：

　　#include <windows.h>#include <stdlib.h>

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

　　int PASCAL WinMain (HANDLEhInstance, HANDLE hPrevInstance,

　　LPSTR lpszCmdLine, intnCmdShow)

　　{ Engine *ep; mxArray *P=NULL,*r=NULL;

　　char buffer[301]; doublepoly[4]={1,0,-2,5};

　　if (!(ep=engOpen(NULL)))

　　{fprintf(stderr," Can'tstart MATLAB engine ");return EXIT_FAILURE;}

　　P=mxCreateDoubleMatrix(1,4,mxREAL);mxSetClassName(P,"p");

　　memcpy((char*)mxGetPr(P),(char *)poly, 4*sizeof(double));

　　engPutVariable(ep,P);engOutputBuffer(ep,buffer,300);

　　engEvalString(ep,"disp(['多项式',poly2str(p,'x'),'的根']),r=roots(p)");

　　MessageBox(NULL,buffer,"example2展示MATLAB 引擎的应用",MB_OK);

　　engClose(ep);mxDestroyArray(P); return EXIT_SUCCESS; }

　　在Matlab 下运行example2.exe: mex -f example2.c。运行结果如图1 所示：

 

 

　　利用计算引擎调用Matlab的特点是：节省大量的系统资源，应用程序整体性能较好，但不能脱离Matlab的环境运行，且运行速度较慢，但在一些特别的应用[9]（例如需要进行三维图形显示）时可考虑使用。

　　2 利用mcc编译器生成的cpp 和hpp 文件

　　Matlab自带的C++Complier--mcc，能将m文件转换为C/C++代码。因此，它为C/C++程序调用m文件提供了另一种便捷的方法。下面举例说明相应步骤：

　　a.新建example3.m：function y=exmaple3(n) y=0; for i=1:n y=y+i;end

　　保存后在命令窗口中输入：mcc -t -L Cpp -hexample3.

　　则在工作目录下生成example3.cpp 和example3.hpp 两个文件。

　　b.在VC中新建一个基于对话框的MFC 应用程序Test2，添加一个按钮，并添加按钮响应函数，函数内容见f 步。将上面生成的两个文件拷贝到VC 工程的Test2 目录下。

　　c.在VC中选择：工程->设置，选择属性表Link 选项，下拉菜单中选择Input，在对象 / 库模块中加入libmmfile.liblibmatlb.lib libmx.lib libmat.lib libmatpm.lib sgl.lib libmwsglm.liblibmwservices.lib ， 注意用空格分开； 而在忽略库中加入 msvcrt.lib；

　　d.选择属性表C/C++选项，下拉菜单选General，在预处理程序定义中保留原来有的内容，并添加MSVC,IBMPC,MSWIND，并用逗号隔开。选择下拉菜单的PrecompiledHeaders 选 项，在“自动使用预补偿页眉”中添加stdafx.h，然后确定。

　　e. 选择:工具-> 选项， 属性页选择“ 目录” ，在include files 加入：C:MATLAB6p5p1externinclude ，C:MATLAB6p5p1externincludecpp ； 然后在 Library files 里面加入： C:MATLAB6p5p1inwin32 ，C:MATLAB6p5p1extern libwin32microsoftmsvc60；注意根据用户的Matlab 安装位置，修改相应目录。

　　f.在响应函数中添加头文件：#include "matlab.hpp" #include "example3.hpp" 函数响应代码为：

　　int i; mwArray n; n=10;n=example3(n); i=n.ExtractScalar(1);

　　CString str;str.Format("example3 的返回值是:%d",i);AfxMessageBox(str);

　　g. 编译，连接，执行，结果如图2 所示。

 

　　3 利用mcc编译器生成的的DLL 文件

　　Matlab的C++ Complier不仅能够将Matlab的m文件转换为C/C++的源代码，还能产生完全 脱离Matlab运行环境的独立可执行DLL程序。从而可以在C/C++程序中，通过调用DLL实现对Matlab代码的调用。下面通过一个简单的例子说明C/C++调用m文件生成的DLL：

　　a.建立m文件example4.m： function result=example4(para)

　　x=[1 para 3]; y=[1 3 1]; plot(x,y); result=para*2; end.然后在命令窗口中输入：

　　mcc -t -W libhg:example4 -T link:lib -h libmmfile.mlib libmwsglm.mlib example4则在工作目录下会生成example4 .dll、example4 .lib和example4 .h三个文件。

　　b.在VC中新建一个基于对话框的应用程序Test3，然后添加一个按钮及按钮响应函数，函数内容见d步，再将生成的3个文件拷贝到Test2工程目录下。

　　c.VC编译环境的设置如同3.2节c、d步；

　　d.在按钮函数文件添加如下的头文件：#include "example4 .h" ，函数响应代码为：

mxArray*para=mxCreateDoubleScalar(2);

mxArray* result; example4Initialize();

result=mlfExample4(para);

CString str;

　　str.Format("%f",mxGetScalar(result));AfxMessageBox(str);

　　e.编译，连接，执行，结果如图3所示。

　　利用mcc 编译器生成的DLL 动态连接库文件，只需在C/C++编译环境中将其包含进来， 调用导出函数即可实现原m 文件的功能，极大地方便了用户的代码设计。