Matlab与C++接口与混合编程讨论小结

Matlab与C++接口与混合编程讨论小结目录第一章、概述第二章、在Matlab中使用mex和mcc(作者dodoo，energy)2.1用c编写mex程序[1]--dodoo2.2用c编写mex程序[2]--dodoo2.3用c编写mex程序[3]--dodoo2.4用c编写mex程序[4]--dodoo2.5用c编写mex程序[5]--dodoo2.6用c编写mex程序[6]--dodoo2.7VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序--energy第三章、Matcom的使用3.1概述3.1.1Matcom能作什么3.1.2Matcom的工作原理3.1.3Matcom的不足3.1.4Matcom下载地址及网络资源3.2版本及安装注意事项3.2.1MIDEVA4.0的安装3.2.2MIDEVA4.5的安装3.3用Matcom翻译m文件3.4如何得到CPP源文件3.5在CB中C++与Matlab语言混编3.6程序的发布附录一、Matcom的函数分类列表--第一章、概述Matlab是当今世界上使用最为广泛的数学软件，它具有相当强大的数值计算、数据处理、系统分析、图形显示，甚至符号运算功能，是一个完整的数学平台，在这个平台上，你只需寥寥数语就可以完成十分复杂的功能，大大提高了工程分析计算的效率。另外由于Matlab的广泛使用，于是出现了为各个领域专门使用的工具箱(即在某一研究领域常用数学工具的函数包)，这些工具箱的出现更加促进了Matlab的流行。Matlab强大的功能只能在它所提供的平台上才能使用，也就是说，你必需在安装有matlab系统的机器上使用.m文件，这样就给工程计算带来了很大不便；特别是，在matlab中，使用的行解释方式执行代码，这样大大地限制了代码执行速度。于是人们想到，能否开发一个matlab与其他高级语言的接口，这样就可以把matlab的强大功能融入各种应用程序中，并且通过高级语言编译器编译为2进制代码，从而大大提高了执行速度。于是matlab的5.1版本提供了自带的C++Complier，同时MathTools公司也为Matlab开发了m文件高效解释和调试IDE：MIDEVA。经过近两年的发展，matlab5.3中的Ccomplier--mcc版本已经为2.0,而MIDEVA最新版本为4.5。将matlab与C混合编程大概有如下三种方法：1.用Matlab的mcc将.m文件翻译为cpp源文件，然后在C编译器中调用也可以用mcc编译编译为stand-alone程序。2.用Matcom（MIDEVA）将.m文件翻译为cpp代码，并编译为exe或dll文件。3.按照matcom的语法，在VC或BCB中直接书写matlab语句(与matlab很相似)，这也是我最喜欢用的方法。方法1和2/3各有利弊，1不支持图形(支持图形的库国内现在还没有D)，1对类支持也不够，2支持绝大多数的matlab语句(包括图形)，但对于struct等的支持也有缺陷。----------------------------------------------------------------------------------Matlab与C++接口与混合编程讨论小结(二)VC++中使用MATLAB的C++数学库和MCC生成的程序0、简介MATLAB5.3的提供了C/C++数学库，其中的C++数学库功能很强，使用它可以用类似MATLAB的语法编写C++程序，十分方便。虽然速度上仍然比手工C/C++程序慢，但是由此换来的高效的开发效率和可靠性往往是值得的。另外mcc命令可以将M文件转化为C或CPP文件，编译后可以脱离MATLAB运行，它们也是使用的C/C++数学库。不过，MATLAB的数学库在开发时似乎倾向于编译独立的可执行程序，把VC、BC只是作为一个编译和连接的工具，而没有过多地考虑在VC、BC的集成环境下进行开发。这给我们带来了不便。很多网友问起如何将MCC生成的C++程序嵌入到VC。最近对这个问题做了一下尝试，在这里做一个总结，请大家回去试试。这里只介绍VC的情况，用BC的网友就自己研究研究吧，估计是类似的。1、设置项目编译选项首先建立一个新的项目，或者打开一个已有的项目，然后选择菜单：Project-Settings-C/C++Category:PreprocessorPreprocessordefinitions:添加:MSVC,IBMPC,NDCategory:PrecompiledHeaders选择:AutomaticuseofprecompiledheadersThroughheader:stdafx.h2、调设置项目连接选项首先要从下面几个函数定义文件(*.def)生成相应的导入库文件(*.lib)libmmfile.deflibmcc.deflibmatlb.deflibmx.deflibmat.def它们位于目录c:\\matlab\\extern\\include用下面命令导出库文件:lib/def:libmmfile.def/out:libmmfile.lib/machine:ix86lib/def:libmcc.def/out:libmcc.lib/machine:ix86lib/def:libmatlb.def/out:libmatlb.lib/machine:ix86lib/def:libmx.def/out:libmx.lib/machine:ix86lib/def:libmat.def/out:libmat.lib/machine:ix86将它们放入你的项目连接选项Project-Settings-LinkCategory:InputObject/librarymodules:添加:libmatpm.liblibmmfile.liblibmcc.liblibmatlb.liblibmx.liblibmat.lib注1:中间是空格，不要加逗号注2:libmatpm.lib是C++MathLib的库，如果是只用C，就不用连接它了。Ignorelibraries:添加:msvcrt.lib注:仅在Debug版本中需要。原因不明:P以上的这些lib文件，我已经做好了，打了个包放在这里下载：matlablibs.zip(64K)3、设置编译环境Tools-Options-DirectoriesIncludefiels添加:c:\\matlab\\extern\\includec:\\matlab\\extern\\include\\cppLibraryfiels添加:c:\\matlab\\extern\\libc:\\matlab\\extern\\include注：下面这个目录是那些lib所在的地方。如果都挪到上面的目录，这个自然就不要了。4、编写程序用MCC命令生成的CPP文件和自己手工编写的CPP文件,其项目设置是完全相同的,程序的语法原则上也是一样的.只是MCC生成的CPP文件有大量没用的代码.(1)添加自己编写的程序模块用下面文件头:#includestdafx.h#includematlab.hpp然后,按照C++MathLib文档要求的格式书写程序.(2)嵌入mcc生成的文件在MATLAB下用下面格式的命令生成cpp文件mcc-t-LCpptest得到test.hpp,test.cpp将test.cpp加入项目,不做任何改动.最后，摁F7编译就可以了。5、实例上面罗罗嗦嗦一大堆，肯定让你打哈欠了:P没关系，其实还是挺简单的，这里有个VC的project，用C++数学库解决了一个幼儿园的算术题，下载回去看看吧，马上就明白了。MccDemo.zip(68K)这里先说明一下：MATLAB程序test.m:function[sum,prod=test(x,y)sum=x+y;prod=x*y;用来计算两个数的和与积。注意这是两个返回变量的情况。另外，x,y当然可以是数组。用mcc命令生成了test.hpp和test.cpp。文件demo.cpp:#includestdafx.h#includematlab.hpp#includetest.hppvoidmccDemo(){CStringstr;mwArrayx,y,sum,prod;doubledx,dy,dsum,dprod;x=5.0;y=10.0;sum=test(&prod,x,y);dx=x(1,1);dy=y(1,1);dsum=sum(1,1);dprod=prod(1,1);str.Format(%f+%f=%f\\n%f*%f=%f,dx,dy,dsum,dx,dy,dprod);AfxMessageBox(str);}由于采用了C++数学库，语法很简单。注意数组的赋值、其中数据的存取，这些都要仔细地看手册。最后是跳出一个消息框，显示计算结果。改程序启动之后，选择菜单mcc-demo即可。----------------------------------------------------------------------------------Matlab与C++接口与混合编程讨论小结(三)第二章、第一节、用c编写mex程序[开篇]用C编写mex程序大家都知道，matlab是一种解释型的编程环境，也就是说，跟以前的basic一样，是读一句执行一句的。这样做可以很方便的实现编程过程中的交互，也免去了麻烦又耗时的编译过程。但凡事有一利必有一弊，matlab在执行时速度慢也就根源于此。在matlab里ticfori=1:10000b(i)=a(10001-i);end怎么样，是不是很慢？你的程序里如果再多几个这样的循环，运行速度就可想而知了。上面程序的功能是将向量a里的数据逆序赋给向量b。下面的程序可以实现相同的功能ticb=a(10000:-1:1);为什么这个程序运行速度就这么快呢？这是因为matlab里的基础矩阵运算函数，像转置，复制等等，都是以二进制程序的形式存在的，运行起来速度当然比解释执行10000次所以编matlab程序时，应该尽量避免用循环语句，而使用等效的矩阵运算。虽然这样但总是有的时候没法找到对应的矩阵运算来等效，或编出来的程序复杂得让人没法修简单地说，mex程序就是根据一定的接口规范（mtlab提出的）编写的一个dll，matla比如我编了一个mex函数，名字叫max2.dll，那么只要把这个dll所在的目录加到matlab的搜索路径里（用addpath），就可以像调用普通matlab函数一样来调用它了。因为把循环体放到了二进制程序中，执行速度快得多。Mex文件既可以用c，也可以用fortran来编。因为我用的是c语言，所以下面的介绍都是用c语言编写mex文件的方法。如果你用的是fortran，请你自己去看Apiguide.pdf，里面有详细说明。[开场说明]我的论文里的程序大多是用matlab编的，因为方向是图像处理，速度上的限制很大。不得已，拿着apiguide.pdf啃了两天，才算摸出点门道。现在论文写完了，想着这点经验也许有用，就不浅薄，打算把它写下来。因为还要备论文讲稿，还有一堆表要填，不知能否写完，在这里预为说明，到时莫要骂我。^:^文讲稿，还有一堆表要填，不知能否写完，在这里预为说明，到时莫要骂我。^:^----------------------------------------------------------------------------------Matlab与C++接口与混合编程讨论小结(四)第二章、第二节、用c编写mex程序[一]标题:用C编写mex程序[PART2]前面说到通过把耗时长的函数用c语言实现，并编译成mex函数可以加快执行速度。这Matlab5.1本身是不带c语言的编译器的，所以要求你的机器上已经安装有VC,BC或WatcomC中的一种。如果你在安装Matlab时已经设置过编译器，那么现在你应该就可以使用mex命令来编译