MATLAB学习之旅(三)精通VC与Matlab联合编程

Matlab C/C++函数库是Matlab扩展功能重要的组成部分,包含了大量的用C/C++语言重新编写的Matlab函数,主要包括初等数学函数、线形代数函数、矩阵操作函数、数值计算函数、特殊数学函数、多项式函数、插值函数等，用户可以在自己的C/C++程序中调用这些函数,实现复杂的矩阵计算功能，从而减少程序设计工作量，需要说明的是C函数库和C++函数库是两个不同的函数库。
在使用前需要进行安装：
在Matlab命令窗口中输入：
mbuild -setup
按照提示选择VC的编译器，完成后在Matlab命令窗口中输入：
mex -setup
同样选择VC的编译器，就完成编译器的安装和配置。
首先介绍下C函数库，C数学函数库所需要的库函数在该目录下：Matlab根目录:/extern/lib
下面来看matlab自带的一个使用C函数库的例子(所有使用c函数例子在：matlab根目录/extern/examples/cmath)：

 * ex1.c
 *
 * Copyright (c) 1995-1999 by The Mathworks, Inc. All Rights Reserved.
 */
 
/* $Revision: 1.6 $ */
 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>     /* used for EXIT_SUCCESS */
#include <string.h>

#include "matlab.h"/*matlab.h为C数学函数库的头文件

static double real_data[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
static double cplx_data[] = { 7, 8, 9, 10, 11, 12 };

int main()
{
    /* 声明两个mxArray矩阵变量并赋初值为NULL */
    mxArray *mat0 = NULL;
    mxArray *mat1 = NULL;

    /* 使用自动内存管理*/
    mlfEnterNewContext(0, 0);

    /* 创建矩阵mat0,mat1并赋值 */
    mlfAssign(&mat0, mlfDoubleMatrix(2, 3, real_data, NULL));/*该矩阵为2*3矩阵
    mlfAssign(&mat1, mlfDoubleMatrix(3, 2, real_data, cplx_data));/*该矩阵为2*3矩阵，并为复数矩阵

    /* 打印矩阵 */
    mlfPrintMatrix(mat0);
    mlfPrintMatrix(mat1);

    /* 释放矩阵所占的内存*/
    mxDestroyArray(mat0);
    mxDestroyArray(mat1);

    /* 禁用自动内存管理*/
    mlfRestorePreviousContext(0, 0);

    return(EXIT_SUCCESS);
}

三、如果有图像，请在图像文件中表明图像索引编号，如“myappimg1.gif”,“myappimg2.gif”等，在图像显示的下方注明图像描述：


图一 程序运行结果

下面在VC中实现该程序的功能，步骤如下：
1、在VC中打开ex1.c文件(该文件在该目录下:matlab根目录/extern/examples/cmath)
2、设置头文件和库文件路径:工具->选择,目录
在inlude选项中添加如下路径:
D:/matlab/extern/include/cpp
D:/matlab/extern/include
结果如图2：


图二 头文件路径设置

在Library选项中添加如下路径:如图三 D:/matlab/extern/lib/win32/microsoft/msvc60 D:/matlab/extern/lib D:/matlab/bin

图三 库文件路径设置

3、添加库文件:工程->设置->Link 在General选项中的“对象库/模块”中将目录D:/matlab/extern/lib/win32/microsoft/msvc60目录下的所有库文件名写上:如图四


图四 库文件添加

　　所有设置完成后就可以运行了。 Matlab内建函数库包括Matlab C数学函数中最基本的数学函数，任何使用C数学函数库编写的应用程序必须使用Matlab内建函数。Matlab M文件函数库包含了从M文件转换来的函数，这些函数相比内建函数其内容更加丰富，并且包含了大量特殊功能函数在Matlab C函数库中，Matlab阵列被声明为mxArray的结构体，该结构体的定义在目录Matlab/extern/include/matrix.h文件中，很好的理解mxArray结构体有助于使用Matlab C数学库。

Matlab C内建数学库常用的函数有：
通用功能函数；
运算符和特殊矩阵；
基本的矩阵操作函数
初等数学函数
线形代数函数
数据分析和傅立叶转换函数
字符串函数
文件输入输出函数
常用数据类型函数

Matlab M文件函数库
运算和特殊功能功能函数
基本的矩阵操作函数
基本数学函数
特殊数学函数
线形代数函数
数值分析和傅立叶变换函数
多项式和插值函数
函数的函数和常微分方程
字符串函数
文件读写函数
数据类型函数
稀疏矩阵函数   

　　以上函数的用法在Matlab帮助文挡中有介绍。与Matlab C函数库类似，Matlab C++函数库也包括Matlab C++内建数学库和Matlab M文件函数库，并在Matlab C函数库的基础上对许多函数进行了类封装，使得C++语言可以利用重载、继承等功能对C++库函数进行调用。Matlab C++函数库与Matlab C函数库的区别在于Matlab C++函数库用类定义数据结构，而Matlab C函数库用结构体来定义数据结构。要说明的是：Matlab7.0版本不再使用C/C++函数库，因此以上方法在7.0版本中使用会出现错误。