VC与Matlab混合编程——基于编译m函数为DLL的方法

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VC与Matlab混合编程的方法有很多，引擎功能虽强但太慢，而COM又比较麻烦（VB、DELPHI/C++Builder的使用简单些）。今天介绍一种VC与Matlab混合编程的方法。通过将m函数编译成标准的dll动态链接库，实现在VC中对Matlab模块的方便调用。
本文的环境为VC++ 6.0、Matlab 6.5。不同的环境在实现起来可能略有不同。
1 设置Matlab编译器
在Matlab命令窗口中输入mbuild –setup，系统提示“是否对安装的编译器进行配置？”，输入y，显示系统中安装的编译器。选择Microsoft Visual C/C++ version 6.0 in D:/Program Files/Microsoft Visual Studio的编译器，并确定。（注：此步过程只需进行一次。）

2 编写m函数
作为示例，这里编写了一个简单的m函数：
function b = myFunc(a)
b = a.*a;
保存文件名为myFunc.m。

3 编译m函数为DLL
在Matlab命令窗口中输入mcc -B csharedlib:myDLL myFunc.m。其中，myDLL是生成的dll的文件名，这个名子可以更改。
编译完成后，将myFunc.m所在的文件夹下生成9个文件。其中，myDLL.dll、myDLL.lib和myDLL.h三个文件是我们下面所要使用的。

4 建立测试工程
启动VC。选择文件菜单下的新建命令，创建一个Win32 Console Application。在工程类型对话框中选择A simple application。点击完成。

5 设置VC++6.0工作环境
首先设置include文件搜索路径。选择VC的Tools菜单下的Options命令，打开工程设置对话框。点击“目录”选项卡，把D:/MATLAB6p5p1/extern/include路径添加到列表框中。点击确定。
然后添加Lib文件到工程中。选择工程菜单下添加到工程命令，选择Files选项，将D:/MATLAB6p5p1/extern/lib/win32/microsoft/msvc60文件夹下的libmatlbmx.lib文件和上边生成的myDLL.lib文件添加到工程中。
最后，将myDLL.h、myDLL.dll文件拷贝到工程文件夹下。

6 编写测试代码
首先添加#include “myDLL.h”。
myDLL.h输出了几个函数，工程中用到的函数有三个，它们分别是：myDLLInitialize()、myDLLTerminate()和mlfMyfunc()。这三个函数的作用分别是初始化DLL库、结束DLL库和m函数myFunc对应的C函数，这个C函数也是我们所需要的。
和m函数相比，函数名有了一些变化。主要的变化是加上了mlf的前缀。这个前缀应该是MatLab Function的简写。
然后在main()函数内添加代码。总的main()函数代码清单如下所示：
C/C++ code

int main(int argc, char* argv[])
{
myDLLInitialize();                    //库初始化

double _x[5] = {1, 2, 3, 4, 5};                //输入数组
double _y[5];                        //输出数组

mxArray* x = mxCreateDoubleMatrix(1, 5, mxREAL);    //创建1*5矩阵
memcpy(mxGetPr(x), (void*)_x, sizeof(_x));        //拷贝输入数据

mxArray* y = mxCreateDoubleMatrix(1, 5, mxREAL);    //创建1*5矩阵
y = mlfMyfunc(x);                    //调用m函数
memcpy(_y, mxGetPr(y), sizeof(_y));            //拷贝输出数据

myDLLTerminate();                    //结束DLL库

printf("%f/n", _y[0]);                    //打印结果
printf("%f/n", _y[1]);
printf("%f/n", _y[2]);
printf("%f/n", _y[3]);
printf("%f/n", _y[4]);

return 0;
}

这些代码在理解上应该不是很困难。需要说明的有一点：mxArray可认为是C中与Matlab中相对应的矩阵类型。在C中，变量需要先定义，后使用。另外，在定义mxArray类型的变量后，需要对其进行初始化，指定它的类型和尺寸。mxGetPr()函数用于获取mxArray类型数据的实部首地址，因为内存是连续分配的，所以可以使用内存拷贝函数将一个数组的数据拷贝给它。

7 发布
如果仅是在本机上使用DLL，那么以上六步即可满足要求。如果要在没有安装Matlab的计算机中使用此DLL，还需要随DLL拷贝一些动态链接库等文件。
双击D:/MATLAB6p5p1/extern/lib/win32文件夹下的mglinstaller.exe文件，即可生成所需的文件。
mglinstaller.exe会在D:/MATLAB6p5p1/extern/lib/win32文件夹下生成两个新的文件夹，它们的名称分别是bin和toolbox。发布时只要把这两个文件夹连同DLL一起拷贝就可以了。
所需要文件数目是很大的，但应该可以作很大的精简。因为Matlab输出这些文件，与生成的myDLL.DLL没有什么关系。这个可以作进一步的实验和研究。