C# matlab混合编程 MWArray使用笔记

这几天突然想搞一搞以前没有搞定的MATLABC#混合编程,今天把原来编写的代码拿出来看看,然后结合网上一些正确的和一些错误的代码看看,最后详细参考了MATLAB的帮助文档,总算搞定了C#MATLAB的混合编程。当然也不是完全搞定,仅仅完成了很小的一部分。总结一下,也就是熟悉MWArray.NET之间的数据类型转换。下面就和大家分享一下吧。
       查看MATLAB提供一个最简单的关于绘图函数的例子,我先实践了一下MATLAB中的代码,发现发现有问题,有点怀疑matlab帮助文档的代码有问题,虽然这种情况真的非常的少见,但是后来证明我的怀疑是正确的。MATLAB原来C#的代码大概是这样的。
// 二维数组 ,Y=X^2

double [,] plotValue = new double[10, 2];

for  (int i = 0; i < 10; i++)

{

plotValue [i, 0] = i;

plotValue [i, 1] = i * i;

}

// 实例化 Calculater 对象

Calculater  myCalculater = new Calculater();

// 调用 drawgraph 方法

myCalculater.drawgraph((MWNumericArray)plotValue);
C#的代码中说起来也非常简单,声明一个二维数组,使用for循环给每一个元素赋值,这个数组的第0列是X坐标的值,数组的第1列是Y坐标的值,两个坐标的关系是Y=X^2。而MATLABm文件的函数如下:
function drawgraph(coords)

plot(coords(1,:), coords(2,:));

MATLAB 的代码的意思也很简单,以 coords 矩阵的第 1 行的所有列为 X 坐标,第 2 行的所有列为 Y 轴。在这里一看发现了一个问题,我自己心里想可能是 matlab 提供的范例似乎有点问题, C# 创建的数组是 10 2 列的,而 drawgraph 的函数似乎想接收一个 2 10 列的数据。这样导致的两个结果,第一,我个人总是得不到想要的结果,总给我画一个空图,这也是我上次尝试的时候放弃的原因。第二,由于这个 debug 存在,所以我就仔细研究了 MWArray 这个类型和与 C# 之间的类型转换,这也是就是自学的快乐所在,解决一个问题还可以学到很多其他的东西,所以我每次都“乐此不疲”。

        话说回来,如果把这个行列的关系搞清楚的话,就可以得到想要的结果。例如我把 matlab m 文件重写成这样的形式

function drawgraph(coords)

plot(coords(:,1), coords(:,2),'*');

那么这条抛物线就很自然的得到了,结果如图所示啊。为了表达的清楚一点,我还把标记换成了 *


问题了解决了,再来回顾一下前面的代码。在调用drawgraph方法时。plotValue这个double类型的数组通过强制类型转换转化为了MWNumericArray。查看drawgraph方法的信息,函数的输入输出参数的类型,如下:
public void drawgraph( MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWArray  coords)

       输入的参数是一个MWArray类型的参数,而MWNumericArrayMWArray的派生类。我现在也觉得怪怪的函数的申明中明明函数的输入参数是MWArray,而我把这个double数组强制转换成MWArray却是总是提示编译错误,无法进行强制类型转换。
虽然上面的代码可以运行了,但是我又想是否可以通过构造方法构造出一个MWNumericArray类型的矩阵呢,答案当然是可以的。在VS的对象浏览器中查看了MWNumericArray各种构造方法,其中有一个构造方法是这样的:
public MWNumericArray(MathWorks.MATLAB.NET.Arrays.MWArrayComplexity complexityparams int[]dimensions)
输入的第一个参数是枚举型参数,有两个值分别是Real,另一个是Complex;然后输入矩阵的维数,由于有params关键字,所以可以创建指定大小的12维和3维矩阵。在这里通过以下代码就可以构造一个MWNumericArray矩阵。
// 使用构造方法,构造一个 10 2 列的实数矩阵

MWNumericArray plotValue = new MWNumericArray(MWArrayComplexity.Real, 10, 2);
接下来就是一段我“想当然”的代码:
for  (int i = 0; i < 10;i++ )

{
plotValue[i, 0] = i;

plotValue [i, 1] = i*i;

}
但是编译的时候,总是提示写入或读取了受保护的内存。经过几次反复我才惊醒过来,matlab中矩阵的下标是从1开始的,而C#是从0开始的。所以完整的代码是这样的。(我还在国内的ilovematlab论坛,担任simulink某个模块的版主,这个错误犯得真的不应该)。
// 实例化 Calculater 对象

Calculater  myCalculater = new Calculater();

// 使用构造方法,构造一个 10 2 列的实数矩阵

MWNumericArray  plotValue = new MWNumericArray(MWArrayComplexity.Real, 10, 2);

// 注意该实数矩阵的下表从 1 开始

for  (int i = 1; i <= 10;i++ )

{

plotValue [i, 1] = (i - 1);

plotValue [i, 2] = (i - 1) * (i - 1);

}

// 调用 drawgraph 方法

myCalculater.drawgraph(plotValue);
经过这么几次折腾过后,成功构造了一个MWNumericArray类型的矩阵,如果现在强制转换成MWArray是没有问题了。这张想要的抛物线图形也就出来了。
当前现在我还只是解决了数组(矩阵)的输入问题,当然还有数组(矩阵)的输出问题。这个留着下次再说吧。

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