【Matlab】C++和MATLAB混合编程-DLL篇

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先小话一下DLL，DLL是动态链接库，是源代码编译后的二进制库文件和程序接口，和静态链接库不同的是，程序在编译时并不链接动态链接库的执行体，而是在文件中保留一个调用标记，在程序运行时才将动态链接库文件加载入内存。并且DLL在运行时是共享的，即当多个程序调用时，内存中也只保持一份动态链接库。

动态链接库的调用有显式和隐式两种方式。

隐式链接需要用到我们前面生成的plotdata.c，plotdata.h，plotdata.lib以及plotdata.dll文件。
首先将plotdata.c，plotdata.h加入工程中，注意在需要用到函数的文件加入#include “plotdata.h”。
之后链接输入项中写上plotdata.lib。右击工程->Propertites->Link->Input->Additional Dependecies中加上plotdata.lib（也就是在调用MATLAB引擎时填写libmat.lib、libeng.lib等的地方）注意plotdata.lib也需要放在你的工程下，或者写全路径，如"D:\data\plotadata.lib",需要加引号。
这样在你的代码中就可以直接用plotdata.h中的接口函数了。

另显式链接的方式：所谓“显式”说白了就是在代码中写出来我要调用这个DLL。

首先我们需要定义一个函数类型，方便我们后面进行函数的强制类型转换。我们可以在plotdata.h中找到我们将要使用的函数plotdata，他的函数声明如下：

extern LIB_plotdata_CPP_API void MW_CALL_CONV plotdata(const mwArray& rgbData);

忽略那些复杂的宏定义，模仿着定义我们自己的函数类型：

typedef void (*HMAT)(const mwArray& rgbData);

之后在代码中显式链接plotdata.dll

HINSTANCE hDLL=NULL;//DLL句柄
hDLL=LoadLibrary("plotdata.dll");
HMAT plotData=(HMAT)GetProcAddress(hDLL,"plotdata");
                //第一个参数为DLL句柄，第二个为要加载的函数名

之后便可直接在代码中直接使用函数plotData了。这种显式链接只需要plotdata.dll文件即可~
下面我们来看一下生成的函数接口

extern LIB_plotdata_C_API 
bool MW_CALL_CONV plotdataInitializeWithHandlers(
       mclOutputHandlerFcn error_handler, 
       mclOutputHandlerFcn print_handler);

extern LIB_plotdata_C_API 
bool MW_CALL_CONV plotdataInitialize(void);

extern LIB_plotdata_C_API 
void MW_CALL_CONV plotdataTerminate(void);

extern LIB_plotdata_C_API 
void MW_CALL_CONV plotdataPrintStackTrace(void);

extern LIB_plotdata_C_API 
bool MW_CALL_CONV mlxPlotdata(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, mxArray *prhs[]);

extern LIB_plotdata_C_API 
long MW_CALL_CONV plotdataGetMcrID();

extern LIB_plotdata_C_API bool MW_CALL_CONV mlfPlotdata(mxArray* rgbData);

这是plotdata.h中主要的函数。plotdataInitialize(void)可以看出是初始化的函数。如果是隐式链接DLL最好先调用此函数，判断返回值否则很可能加载不到dll，而在显式链接时，如果没有加载函数成功，也不会直接报错，但我们可以在单步调试时看函数是否为分配了内存（即是否为null）。plotdataTerminate(void)是终止动态链接库的函数。
mlxPlotdatat与mlfPlotdata是最关键的两个接口，也是我们要加载的函数。他们执行的功能与m文件中plotdata函数是一样的。两个函数输入参数不同：
mlxPlotdata(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, mxArray *prhs[]); 其中 nlhs，plhs分别表示输出参数的个数及输出参数的mxArray数组；nrhs,prhs表示输入参数的个数及输入参数数组。（这个函数有点通用的感觉……）
mlfPlotdata(mxArray* rgbData); 就简单的多，基本和m文件中你定义的plotdata函数是一样的（我的plotdata定义为 function []=plotdata(rgbData)）
所以一般在程序中加载的是mlf开头的函数。
这里需要提的是我编译生成的是C的动态链接库。如果是生成C++的动态链接库，生成的接口函数也带有一个mlx开头的函数，即
bool MW_CALL_CONV mlxPlotdata(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, mxArray *prhs[])
但是另一个函数是不带有mlf的，直接为
void MW_CALL_CONV plotdata(const mwArray& rgbData)
而且输入参数不是mxArray数组，而是mwArray数组，这也是C和C++与MATLAB混合编程时最主要的不同（下篇再详细说）
但是我在尝试C++动态链接时一直没有成功。后来看到生成的cpp文件同c文件一样也有一个 extend "C"{},这是C++为了与C兼容而提供的一个关键字，C++编译器将会在extend "C"的大括号内部代码当做C语言代码处理，这让我很困惑……而如果注释掉又会报连接错误
想来可能是MATLAB对C++编译支持并不好（他自带的lcc编译器是只能编译成C的接口）总之没有尝试成功，暂时在程序中都用C的动态链接了。