Matlab与C/C++混合编程接口及应用

文章摘要：a.在VC 环境下，新建工程->win32 动态连接库->工程名Test1->empty 工程->完成；b.新建->C++源文件->添加a.cpp,内容为: #include "a.h"_declspec(dllexport) int add(int a, int b) { return a+b; }c.新建->C/C++头文件->添加a.h，内容为： _declspec(dllexport) int add(int a,intb);然后编译生成Test1.dll 动态连接库文件，将Test1.dll 和a.h 拷到Matla

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　　a.在VC 环境下，新建工程->win32 动态连接库->工程名Test1->empty 工程->完成；

　　b.新建->C++源文件->添加a.cpp,内容为: #include "a.h"

　　_declspec(dllexport) int add(int a, int b) { return a+b; }

　　c.新建->C/C++头文件->添加a.h，内容为： _declspec(dllexport) int add(int a,intb);然后编译生成Test1.dll 动态连接库文件，将Test1.dll 和a.h 拷到Matlab 工作目录下。

　　d.在Matlab 命令行下，调用Test.dll：>>loadlibrary(‘Test1’,’a.h’); >>x=7;

　　>>y=8; >>calllib(‘Test1’,‘add’,x,y); Ans=15 >>unloadlibrary(‘Test1’).

　　调用DLL 动态连接库的方法，为Matlab 重用工程实践中积累的大量实用C/C++代码提供了一种简洁方便的方法。与调用MEX 文件相比，该方法更加简便实用。

　　3 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。

　　3.1 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[2]。

　　Matlab 提供了以下几个C 语言计算引擎访问函数供用户使用[8]：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 (HANDLE hInstance, HANDLE hPrevInstance,

　　LPSTR lpszCmdLine, int nCmdShow)

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

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

　　if (!(ep=engOpen(NULL)))

　　{fprintf(stderr,"\nCan't start MATLAB engine\n"); 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。

　　3.2 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 -h example3.

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

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