QT与MatLab混编

该篇介绍QT下调用MatLab编译好的运行库

环境：Windows10，QT5.12.6，MatLab r2018b 64位

MatLab的安装可以看这篇文章MatLab安装

一、打开MatLab，先设置编译器，在命令行输入：

>> mbuild -setup C++

结果如下：

MBUILD configured to use 'Microsoft Visual C++ 2017' for C++ language compilation.

即设置C++编译器，如果设置C编译器可以输入 mbuild -setup

二、编译.m文件，命令行输入>> deploytool ，出现下图结果：

选择Library Complier，配置如下：

等待打包…

打包完成，输出如下：

for_redistribution目录下是MyAppInstaller_web.exe，这个是MATLAB运行时库的和本项目的安装文件，运行后可从网上下载MATLAB的运行时库进行安装，还会安装本项目生成的dll、lib和h文件。

for_redistribution_files_only目录下是编译生成的.dll 、.lib和.h文件，其中.lib和.h文件是在Qt项目编译时需要用到的，.dll文件是程序运行时需要用到的。

for_testing  目录下是用于测试的。

该段引自：https://blog.csdn.net/HongAndYi/article/details/79433623

三、在QT中配置项目需要的动态库

右击项目：

选择Add Library:

先在QT项目下，新建include文件夹，把MatLab编译好的.lib和.h复制过来：

而.dll文件要放在项目生成的debug目录下：

然后添加lib文件，路径是刚才建立在QT项目下的include下的lib：

之后会在QT项目的.pro文件生成如下代码：

win32:CONFIG(release, debug|release): LIBS += -L$$PWD/include/ -lpso
else:win32:CONFIG(debug, debug|release): LIBS += -L$$PWD/include/ -lpso
else:unix: LIBS += -L$$PWD/include/ -lpso

INCLUDEPATH += $$PWD/include
DEPENDPATH += $$PWD/include

目前是把Matlab编译好的库文件包含进来的，但是还没完，还需要把MatLab需要的运行库包含进来：

INCLUDEPATH += $$quote(C:/Program Files/MATLAB/R2018b/extern/include)
INCLUDEPATH += $$quote(C:/Program Files/MATLAB/R2018b/extern/include/win64)

INCLUDEPATH += $$quote(C:/Program Files/MATLAB/R2018b/extern/lib/win64/microsoft)
DEPENDPATH += $$quote(C:/Program Files/MATLAB/R2018b/extern/lib/win64/microsoft)

LIBS += -L$$quote(C:/Program Files/MATLAB/R2018b/extern/lib/win64/microsoft/) -llibmex
LIBS += -L$$quote(C:/Program Files/MATLAB/R2018b/extern/lib/win64/microsoft/) -llibmx
LIBS += -L$$quote(C:/Program Files/MATLAB/R2018b/extern/lib/win64/microsoft/) -llibmat
LIBS += -L$$quote(C:/Program Files/MATLAB/R2018b/extern/lib/win64/microsoft/) -llibeng
LIBS += -L$$quote(C:/Program Files/MATLAB/R2018b/extern/lib/win64/microsoft/) -lmclmcr
LIBS += -L$$quote(C:/Program Files/MATLAB/R2018b/extern/lib/win64/microsoft/) -lmclmcrrt

之所以加quote是因为路径中包含空格，比如Program Files，这种情况就需要加quote包含进来，否则会出错。

四、在QT项目下调用MatLab编译好的pso.dll中的函数，先说一下QT中的编译器，我的有MinGW也有MSVC编译器（手动配置的，但是实际运行没用到），我用的MinGW，为了避免不必要的问题，建议MatLab的c++编译器和QT编译器要版本一致，

我的MSVC编译器是手动配置的，因为之前装过vs2017，所以配置起来比较方便，只需要安装debugger就可以，CDB安装可以在官网下载Debugging Tools for Windows 10 (WinDbg)

我的初衷是使用MSVC但是项目运行的时候却无法选择MSVC只能用MinGW，我不清楚具体是怎么个问题。

另外如果想把MATLAB中的C++编译器调成和QT中的编译器一样的，可以通过MATLAB中的控制台来设置：①输入mex -setup，如果有的话就会显示出可以用的编译器。②没有的话就要安装一个，选择的是MinGW编译器，下载地址sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/latest/download，然后安装，一定记得选择符合自己操作系统位数的。③等待安装结束后，添加新的环境变量MW_MINGW64_LOC，值为MinGW的安装路径 ④设置完环境变量之后，在Matlab命令行运行setenv(‘MW_MINGW64_LOC’,folder)，folder为MinGW的安装位置（跟环境变量路径一致即可），要加单引号；如果每次重启Matlab后还是没有发现编译器，而且每次都要重新编译，此时就要看看MinGW的安装目录是不是空格，很多人默认安装在C:\Program File\下，结果就运行不了，因为这其中有空格，此时有两种方法可以解决，第一种就是重新安装到没有空格的文件夹里面，当然这得重新安装，比较麻烦；第二种就是，直接在环境变量那里，把Program File改为Progra~1。链接：https://www.jianshu.com/p/621cba9a8417来源：简书

另外也可以看这篇文章：MATLAB如何安装配置MinGW-w64 C/C++编译器，

我的调用代码如下：

#include "pso.h"

//下面是调用MatLab编译好的粒子群算法
    QLibrary myLib("pso.dll");
    typedef bool MW_CALL_CONV(*Fun)(int,class mwArray const &,class mwArray const &,class mwArray const &,class mwArray const &,class mwArray const &,class mwArray const &);
    Fun myFunc = Fun(myLib.resolve("?PSO@@YAXHAEAVmwArray@@000AEBV1@1@Z"));

    if(!psoInitialize())                                  //必须要初始化成功
    {
     
        qDebug()<<"could not initialize psodll\n";
        exit(0);
    }

    mwArray coor(str.size(),4,mxDOUBLE_CLASS);            //输入值
    mwArray v(1,1,mxDOUBLE_CLASS);

    mwArray x(1,1,mxDOUBLE_CLASS);                        //输出值
    mwArray y(1,1,mxDOUBLE_CLASS);
    mwArray z(1,1,mxDOUBLE_CLASS);
    mwArray t(1,1,mxDOUBLE_CLASS);

   
    coor.SetData(adjustToArray,4*str.size());             
    v(1,1)=WAVEVELOCITY;

    myFunc(4,x,y,z,t,coor,v);

    XRESULT=x.ToString();
    YRESULT=y.ToString();
    ZRESULT=z.ToString();
    TRESULT=t.ToString();

注：

需要说明的是由于matlab使用vs的msvc编译器生成的dll文件，生成后我们使用mingW调用，但生成的头文件中指定各种编译器对应的情况，但唯独没有MinGW，这就导致了在使用MinGW编译器时我们在.pro文件中添加：

DEFINES += MW_STDINT_H

使用msvc编译器调用matlab生成的dll时，编译器会自动识别函数名，因此也不需要使用resolve函数。

这段话引自：https://blog.csdn.net/China_Rocky/article/details/104592488

比如：

Fun myFunc = Fun(myLib.resolve("?PSO@@YAXHAEAVmwArray@@000AEBV1@1@Z"));

上述resolve中的值来自pso.dll（即刚才matlab编译好的运行库），我们可以利用Dependency Walker 2.2该软件查看dll文件，然后找到入口函数，后边跟着的值就是这个resolve中的值。可以在matlab编译生成的.h文件中查看项目生成的调用函数，比如：

extern LIB_pso_CPP_API void MW_CALL_CONV PSO(int nargout, mwArray& x, mwArray& y, mwArray& z, mwArray& t, const mwArray& sample, const mwArray& v);

说明：

（1）DLL的初始化

在使用pso.dll里的函数之前，必须先初始化。psoInitialize()是matAdd.h文件里面的库初始化函数。

（2）PSO函数的输入输出参数

mwArray是MATLAB的数组类，MATLAB编译生成的DLL的接口函数的参数都是采用mwArray类型，例如:extern LIB_pso_CPP_API void MW_CALL_CONV PSO(int nargout, mwArray& x, mwArray& y, mwArray& z, mwArray& t, const mwArray& sample, const mwArray& v); 

int  nargout 是输出参数个数，比如我这里是4，那么，后面x,y,z,t变量是输出参数，
mwArray  &sample,  const mwArray  &v是输入参数

（3）mwArray类的使用

mwArray coor(str.size(),4,mxDOUBLE_CLASS);  
定义mwArray类型的变量coor时，利用构造函数传递了数组的行数、列数、元素类型、实数或复数类型语句

coor.SetData(adjustToArray,4*str.size());  将一维向量adjustToArray的数据内容赋值给coor，元素个数为4*str.size()，等于行数*列数。使用SetData赋值时，输入adjustToArray必须是一个向量，是逐列存储的。

注意：mwArray数组的下标都是从1开始的，与C/C++的数组元素下标从0开始不同。

这段话修改自：https://blog.csdn.net/HongAndYi/article/details/79433623

另外mwArray的详细用法如下：

一.矩阵赋值
<1>mwArray 定义矩阵变量

  mwArray  A(rows, cols, type)

参数说明：
   A   ：变量名
   rows：行数
   col ：列数
   type：数t据类型

type类型有：
typedef enum
{
     
    mxUNKNOWN_CLASS = 0, //未知类型
    mxCELL_CLASS, //细胞类型
    mxSTRUCT_CLASS, //结构类型
    mxLOGICAL_CLASS, //布尔类型
    mxCHAR_CLASS,  //字符串类型
    mxVOID_CLASS,  //void类型
    mxDOUBLE_CLASS, 
    mxSINGLE_CLASS, //单精度浮点数
    mxINT8_CLASS, //
    mxUINT8_CLASS,
    mxINT16_CLASS,
    mxUINT16_CLASS,
    mxINT32_CLASS,
    mxUINT32_CLASS,
    mxINT64_CLASS,
    mxUINT64_CLASS,
    mxFUNCTION_CLASS, //函数类型
    mxOPAQUE_CLASS, //
    mxOBJECT_CLASS  //对象类型
}

整体含义是：定义矩阵A，行数为：rows，列数为：cols，类型为：type
注： 如果参数不是矩阵，只是一个数，令 rows=1，cols=1即可。

<2>矩阵赋初值：

int a[6] = {
     1,2,3,4,5,6}
mwArray A(2,3,mxINT32_CLASS);  
A.SetData(a,6); //第二个参数为要设置的数的个数，大小可设为rows*cols

注：该过程相当于把1*6的矩阵，转化为2*3的矩阵，matlab转化顺序是，先排第一列，由上到下为a[0] a[1]，然后排第二列，由上到下为a[2] a[3]，即转化后的A为：
1     3      5
2     4      6
如果要使A为：
1      2     3
4      5     6
需这样赋值：
<pre name="code" class="cpp">int a[6] = {
     1,2,3,4,5,6}
mwArray A(3,2,mxINT32_CLASS);  //修改此处：行列数互换
A.SetData(a,6); //第二个参数为要设置的数的个数，大小可设为rows*cols

此时生成的A为：
1      4
2      5
3      6
该矩阵转置之后，既可以达到所需形式，转置过程可以在matlab的.m文件中添加，先修改.m，然后在生成dll、lib、h文件。
尤其是，在图像处理时，如果传递的矩阵为图像数据矩阵，要采用后一种方法赋值，否则，图像会严重变形失真。
二、字符串赋值
char str[5] = "abcd";
//或 CString str = "abcd"
mwArray mwA(str);

该段转载自：https://blog.csdn.net/hong__fang/article/details/43307701
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