Matlab与C#连接的几种方式比较

使用环境 Visual Studio 2005，Matlab 2007a。

前提：机器要装好MCR（很变态，100MB~200MB因版本而异），否则会编译出错。

1.COM

步骤：

matlab编译工作
- mbuild -setup
- deploytool，Matlab Builder for .net，Generic COM Component
- 添加m函数文件(eg: myfunc.m)，改类名(eg: myComClass)，build

注册dll
regsvr32 myCom.dll
regsvr32 mwcomutil.dll

VS2005调用：
- Reference加Com控件
- 调用示例
double[,] arr = null;
object in_a, out_a;
in_a = 500;
out_a = arr1;
myCom.myComClass mc = new myCom.myComClass();
mc.myfunc(1, ref out_a, in_a);

注：
- 如果报错，且报错中有乱码，请自己打开log看个究竟，log里面可显示出中文。
- VS2005必须装上VC，否则找不到Midl这个文件，就编译不了com

2. .net（参见Matlab Builder for .net的帮助，有源代码）

matlab 2006a版本之后提供此连接方式。

步骤：

matlab编译工作
- mbuild -setup
- deploytool，Matlab Builder for .net，.NET Component
- 添加m函数文件(eg: myfunc.m)，改类名(eg: myClass)，build
VS2005调用：
- Reference要有MWArray(%matlabpath%/toolbox/dotnetbuilder/bin/win32/v2.0)和 build出来的DLL
- 使用名空间
using MathWorks.MATLAB.NET.Utility;
using MathWorks.MATLAB.NET.Arrays;
using dll名;
- MWNumericArray是MWArray和c#中数据的中间类，怎么用？怎样在C#与matlab间传递参数？
a.double型、int型等数值类型的变量传递
MWNumericArray i = null, result = mydouble;
i=4;
myClass myclass = new myClass(); //实例化
result = (MWNumericArray)myclass.myfunc(i);

b.字符串(需要用到MWCharArray和MWArray转换)
MWCharArray FileName = myString;
MWNumericArray sensitivity;
sensitivity = (MWNumericArray)myClass.myAlgorithm((MWArray)FileName);

c.多个输出参数组成的数组
MWNumericArray out_Arr = (MWNumericArray)out_Args[1]; //取出第一个参数返回的数组（matlab返回的数组下界是从1开始的）

取出数组中的一个元素值
mydouble=out_Arr[i].ToScalarDouble();

如上面例子ToScalarDouble一类的toXXXX等方法还有许多，慢慢发掘吧。

d.result.toArray可以把matlab返回的矩阵变成C#的n x m数组，eg:

double[,] csArray= (double[,])result.ToArray(MWArrayComponent.Real);

e.将数组传入Matlab(和传递单个数值的方法一样) //4月26日添加
double[,] dbx = new double[2, 2] { { 1, 2 }, { 3, 4 } };
MWNumericArray x=dbx;
myclass.picture(x);

其中picture是一个自己写的m函数，内容是plot(x)，用于验证传入的矩阵的结果。结果如下图:

3.时间、CPU、内存开销比较：

时间是这样算得的：
DateTime tst0 = DateTime.Now;
...
DateTime tst1 = DateTime.Now;
TimeSpan dift = tst1 - tst0;

Matlab-C#内存/虚拟内存开销(MByte)
-----------------------------------
1个magic(4) 77.9, 158.4
2个magic(4)   77.9, 158.4
1个magic(500) 84.7, 165.2
无界面程序    7.4M, 8M

时间测试(s)        .NET   / COM
-----------------------------------Group1
实例化时间         3.2813   3.2813
第一次调magic(4)   0.0469   0.0625
第二次调magic(5)   0.0000   0.0313
传递5x5矩阵        0.1875   未测
-----------------------------------Group2
实例化时间         3.2656   3.3125
第一次调magic(500) 0.1406   0.1719
第二次调magic(557) 0.0156   0.1250
传递500x500矩阵    0.2969   未测
-----------------------------------Group3
实例化时间         3.3125   未测
第一次调magic(4)   0.0469   未测
第二次调sumab(1,1) 0.0156   未测

结论：
- 开机后第一次运行程序，需要花10s左右的时间实例化类，之后实例化需要花费3s的时间。
- 耗内存、占时间的是将MCR实例化的过程！！
- 最好在程序靠前位置把封装的类实例化。
- 大矩阵的类型转换要消耗一段时间，但是和小矩阵比并不明显。如果数据量实在很大，用文件传递参数也是一个解决办法。
- com模式和.Net模式的调用相差不大，但就编译速度而言.net的方式要快上很多，而且似乎比较稳定。（我的机器就是如此，com编译报错但.net 编译很快就通过了，而且用得不错）
- 早期版本的MCR库较小，估计能快一些。
- 有的机器无法编译Com，可能是Windows XP缺乏补丁。据说“番茄花园”等版本系统的一些服务被“优化”掉了，也不能够正常编译。
- 更新matlab程序，将dll复制到相应文件夹后，应该删除文件夹下的(dll名字)_mcr文件夹，否则程序在载入dll时可能出现异常。

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调试经验(2009年3月30日更新)

由于matlab对输入参数的处理非常灵活，而C#在输入输出上十分严格，因此常会出现转换数据类型出错的问题。

解决方法是把C#接口的输入输出看牢：Matlab函数的输入参数最好为double型，不要double和float混杂，否则输出可能有些是 float有些是double.

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关于数据接口的两种处理方法(2009年7月22日更新)

上面的时间测试表格给出的是值传递方法消耗的时间。实际使用中发现传递参数很多时，值传递法需要消耗大量时间。因此又提出了通过文件传递参数或结果的方法。以下是在上述两种方法下，运算与返回数据消耗的时间评估。

时间测试(s)         值传递   / 文件
-----------------------------------Group1
实例化时间         3.5625   3.5937
第一次调magic(4)   0.0469   0.0781
第二次调magic(500) 0.1250   0.1406
传递500x500矩阵    0.2812   0.0000（无法测出）

由于文件传递500x500的整形矩阵时间太短无法测出，故改为800x800以评估其时间。消耗时间为:0.0156

原帖： http://hi.baidu.com/adda/blog/item/c19bd33f3d87a6c77d1e714f.html