C#中使用MATLAB

闲来无聊写篇文章聊以慰藉。

本文写了Matlab的2种基本调用方式，且同时和C#内部的Math类做了性能对比。

软件：Windows 7 x64，Microsoft Visual Studio 2012 RC，Matlab R2012a

一、首先装好Matlab R2012a。

二、打开Matlab，File->New->Function

输入如下代码

function result = TestFun(x, y)
result = power(x, y);
end

然后保存

三、File->New->Deployment Project  Type一定要选择.Net Assembly

四、添加一个Class，然后将上面我们新建的文件放进去。

五、点击编译

六(1)、在项目目录中可以看到distrib和src文件夹，这里我们直接将TestMatlab.dll引用到项目中。另外再添加MWArray.dll如下图所示

七(1)、输入如下代码：

			List<double> x = new List<double>();
			List<double> y = new List<double>();
			List<double> z1 = new List<double>();
			List<double> z2 = new List<double>();
			Random random = new Random();

			for (int i = 0; i < 1000000; i++)
			{
				x.Add(random.Next(1000) * random.NextDouble());
				y.Add(random.Next(1000) * random.NextDouble());
			}
			DateTime a = DateTime.Now;
			for (int i = 0; i < x.Count; i++)
			{
				z1.Add(Math.Pow(x[i], y[i]));
			}
			DateTime b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			a = DateTime.Now;
			for (int i = 0; i < x.Count; i++)
			{
				z2.Add(Math.Pow(x[i], y[i]));
			}
			b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			a = DateTime.Now;
			TestClass tc1 = new TestClass();
			var z3 = tc1.TestFun((MWNumericArray)x.ToArray(), (MWNumericArray)y.ToArray()).ToArray();
			b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			a = DateTime.Now;
			TestClass tc2 = new TestClass();
			var z4 = tc2.TestFun((MWNumericArray)x.ToArray(), (MWNumericArray)y.ToArray()).ToArray();
			b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			Console.Read();

六(2)、这里我们选择TestMatlabNative.dll这个DLL

七(2)、输入如下代码

			List<double> x = new List<double>();
			List<double> y = new List<double>();
			List<double> z1 = new List<double>();
			List<double> z2 = new List<double>();
			Random random = new Random();

			for (int i = 0; i < 1000000; i++)
			{
				x.Add(random.Next(1000) * random.NextDouble());
				y.Add(random.Next(1000) * random.NextDouble());
			}
			DateTime a = DateTime.Now;
			for (int i = 0; i < x.Count; i++)
			{
				z1.Add(Math.Pow(x[i], y[i]));
			}
			DateTime b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			a = DateTime.Now;
			for (int i = 0; i < x.Count; i++)
			{
				z2.Add(Math.Pow(x[i], y[i]));
			}
			b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			a = DateTime.Now;
			TestClass tc1 = new TestClass();
			var z3 = tc1.TestFun(x.ToArray(), y.ToArray());
			b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			a = DateTime.Now;
			TestClass tc2 = new TestClass();
			var z4 = tc2.TestFun(x.ToArray(), y.ToArray());
			b = DateTime.Now;
			Console.WriteLine((b - a).TotalMilliseconds);

			Console.Read();

八、修改项目为x64的平台，如果您是x86的系统就不需要修改。

九、输出结果

(1)使用MWArray.dll

直接使用Math.Pow计算x的y次方时间是一致的93ms，

第一次加载Matlab并运算花费了7269ms，第二次使用Matlab运算仅花费62ms。

(2)使用Native.dll

直接使用Math.Pow计算x的y次方时间是一致的93ms，

第一次加载Matlab并运算花费了7269ms，第二次使用Matlab运算仅花费46ms。

十、总结

Matlab的计算性能是毋庸置疑滴哇。同时使用Native.dll的性能比使用MWArray.dll的性能要高不少。

本测试中在使用Native.dll时性能大概是直接C#内部计算器的一倍。

PS：如果Matlab不能编译，请使用mbuild –setup 和 mex –setup 设置编译器为Visual Studio 。