Matlab與VC混合編程的方法研究

李 雯

(寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程系，721000)

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Matlab與VC混合編程的方法研究

李 雯

(寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程系，721000)

摘要：Matlab與VC是應(yīng)用范圍較廣的編程語言，將二者進(jìn)行混編是計算機(jī)軟件領(lǐng)域人士一直思考的重要課題。本文就如何實(shí)現(xiàn)二者的完美結(jié)合進(jìn)行了深入的探討。

關(guān)鍵詞：Matlab；VC；混合編程

Matlab，其全稱為MATrix LABoratory，中文翻譯為矩陣實(shí)驗(yàn)室，它是由美國The MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，其主要功能是數(shù)值計算，而VC語言作為系統(tǒng)設(shè)計語言，在編寫計算機(jī)程序時有著廣泛的應(yīng)用，然而，Matlab與VC語言由于各種原因的限制導(dǎo)致二者之間的編程無法共存，這給開發(fā)者帶來了不小的麻煩。近年來隨著編程方法的日益成熟，二者之間互不兼容的現(xiàn)象得到了改善，特別是Matlab2010的研發(fā)不僅保存了傳統(tǒng)的Matlab7.0編譯器基本構(gòu)架穩(wěn)定的優(yōu)勢，而且開發(fā)了新的功能，使得混編程序向下兼容性越來越好，但二者混編以后仍然會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的現(xiàn)象?；炀幵O(shè)計都要遵循一定的原則，有著固定的混編方法，因此在進(jìn)行混編時，只要掌握了一定的方法都可以按照需要選擇不同的混編模式。筆者經(jīng)過長期的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)了以下三種方法進(jìn)行混編會取得良好的效果

1　使用Matlab編譯器執(zhí)行Matlab語言

Matlab編譯器可將Matlab程序編譯為獨(dú)立可執(zhí)行程序，通過修改接口文件的方式實(shí)現(xiàn)在C/C++中調(diào)用Matlab文件。生成獨(dú)立運(yùn)行的Matlab程序是使用Matlab編譯器編譯的文件最常用的一種方式。Matlab編譯器的主要功能是將Matlab程序編譯成其他語言可以調(diào)用的模塊或元素。Matlab編譯器的主要功能是將Matlab程序編譯為可執(zhí)行程序或者動態(tài)鏈接庫，經(jīng)過編譯后的可執(zhí)行程序可以所有的計算機(jī)中運(yùn)行，不管這臺計算機(jī)是否安裝了Matlab軟件，而編譯后的動態(tài)鏈接庫則成為C/C++開發(fā)人員的工具，使他們在任何一臺計算機(jī)中完成軟件的開發(fā)工作。除此之外架構(gòu)在Matlab編譯器之上的Matlab Builder NE工具箱可以將Matlab程序編譯為Com組件供第三方程序調(diào)用。

傳統(tǒng)的Matlab 6.5以及以前的編譯器都將研究的重點(diǎn)放在了如何實(shí)現(xiàn)Matlab程序與C/C++程序之間的轉(zhuǎn)化，而Matlab 7.0及其以后的編譯器打破了這種觀念的桎梏，將MCR技術(shù)引用到設(shè)計中，將開發(fā)的重點(diǎn)放在了Matlab程序編譯為MCR可執(zhí)行的程序。MCR是Matlab提供的一組動態(tài)鏈接庫，可以說是簡化版的Matlab，它支持Matlab語言的所有特征，這就意味著所有的Matlab程序都可以在MCR中得到編譯，這樣即使計算機(jī)未安裝Matlab也可以執(zhí)行Matlab程序。

Matlab編譯器最常見的應(yīng)用就是將其編譯為獨(dú)立可執(zhí)行文件。采用MCC命令的-m選項(xiàng)可以將*.m函數(shù)文件直接編譯為獨(dú)立可執(zhí)行文件。動態(tài)鏈接庫的編譯過程與獨(dú)立可執(zhí)行文件的編譯過程類似，可以有兩種方法將*.m函數(shù)文件編譯為動態(tài)鏈接庫。①采用MCC編譯選項(xiàng)；②采用捆綁命令文件。

2　通過Matlab引擎直接執(zhí)行Matlab語言

Matlab作為一個頗受歡迎的數(shù)學(xué)軟件，包括了多種數(shù)學(xué)運(yùn)算程序，這樣當(dāng)用戶需要數(shù)值運(yùn)算的時候就可以運(yùn)用Matlab引擎使用Matlab中的運(yùn)算公式進(jìn)行計算。Matlab的界面部分是由C/C++語言組成的，為用戶的使用提供了方便。

Matlab中蘊(yùn)含著大量的API函數(shù)用于支撐Matlab操作的實(shí)現(xiàn)，這些函數(shù)都以eng開頭，因此掌握eng函數(shù)是實(shí)現(xiàn)Matlab 與V C++語言順暢兼容的前提和基礎(chǔ)。具體操作流程如下：

2.1Engine * engOpen（coust char * startcmb）

啟動Matlab引擎時要注意其操作環(huán)境，如果操作環(huán)境為Windows的話，就必須要將startcmd參數(shù)設(shè)置為NULL。

2.2int engClose（Engine * ep）

關(guān)閉Matlab引擎。

2.3int engEvalString ( Engine * ep , const char * string )

使 Matlab 引擎執(zhí)行字符串 string中的表達(dá)方式

2.4int engPutVariable (Engine * ep , const char * nane , const mxArray * mp )

向Matlab引擎工作空間中引入一個新的Matlab 陣列變量，name選項(xiàng)這一欄填寫為引入Matlab中的名字。

2.5mxArry * engGetVariable ( Engine * ep , const

char * name )

從Matlab 引擎工作空間中復(fù)制名稱為 name 的變量。

2.6int engGetVisible ( Engine * ep , bool * value )

判斷Matlab引擎工作窗口是否可見。

C/C++通過Matlab引擎調(diào)用Matlab程序的這種方法必須要在計算機(jī)中存有Matlab軟件的環(huán)境下才能實(shí)現(xiàn)，脫離了這個環(huán)境，就無法實(shí)現(xiàn)C/C++語言與Matlab程序的兼容。

3　VC++中調(diào)用Matlab *·m函數(shù)編譯后的動態(tài)連接庫

通過Matlab編譯器的mcc 命令，可以將Matlab * ·m文件直接編譯為動態(tài)鏈接庫以供Visueil C++ 調(diào)用，以Plotsinc 函數(shù)為例，采用命令mcc-B csharedlib ：libsincplot Sincplot ·m 將其編譯為動態(tài)鏈接庫。接著，創(chuàng)建一個 Visual C++ 單文檔的工程 testsincplot-dll ，然后通過選擇project settings link input菜單選項(xiàng)將庫文件libsincplot.lib、mclmcrrt. lib加入到Visual c++6.0工程中 ，其中l(wèi)ibsincplot.lib為上述步驟中由Matlab編譯器生成的文件之一。

將libsincpiot.dll復(fù) 制 到Windows系 統(tǒng) 目 錄 或 者testsincpiot_dll工程的debug目錄下，將libsincplot.h、libsincplot.lib文件拷貝到testsincpiot_dll工程的源文件目錄下，并將其libsincplot.h文件添加到工程中。

4　結(jié)語

Matlab與C/C++混合程序設(shè)計的實(shí)踐性和技巧性較強(qiáng)，本文介紹了混合編程的三種方法，具體應(yīng)用還要結(jié)合開發(fā)者的具體情況進(jìn)行選擇，希望對從事程序開發(fā)讀者有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]劉維著. 精通Matlab與c/c++混合程序設(shè)計[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社

[2] 張亮,王繼陽著. MATLAB與c/c++混合編程[M]. 人民郵電出版社出版

課題名稱：省職教學(xué)會的課題《基于VC和MATLAB的仿真實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計》

課題編號：SZJYB2015033

Matlab and VC mixed programming method

Li Wen
（Baoji professional technology institute,Department of electronic and information engineering,721000）

Abstract：Matlab and VC is the programming language has a wide application scope,will be to mix both people in the field of computer software has been a important subject.In this paper,how to achieve the perfect combination of the two had in-depth discussion.

Keywords：Matlab;VC;Mixed programming